الخلايا الجذعية لتجديد طبقة القلب

يتولى الأستاذ المساعِد في الهندسة الطبية الحيوية وعلم الأحياء شياو جون لانس ليان قيادة دراسة حول الخلايا الجذعية البشرية في جامعة ولاية بنسلفانيا. يقول في هذا المجال: «في عام 2012، اكتشفنا أن معالجة الخلايا الجذعية البشرية بالمواد الكيماوية التي تُنشّط مسار إشارات النقل وتعيقه تُحوّلها إلى خلايا عضلة القلب».

تقع عضلة القلب في الجزء الأوسط من طبقات القلب الثلاث وتشكّل الجزء العضلي السميك الذي ينقبض لنقل الدم في أنحاء الجسم. وتكون مجموعة مسارات إشارات النقل مصنوعة من بروتينات تمرّر الإشارات إلى خلية تستعمل مستقبلات سطح الخلايا.

قال ليان: «كنا نحتاج إلى مدّ الخلايا السلفية القلبية بمعلومات إضافية كي تنتج الخلايا النخابية. لكن قبل هذه الدراسة لم نكن نعرف طبيعة تلك المعلومات. نعلم الآن أننا إذا نشّطنا مسار إشارات النقل في الخلايا مجدداً، سنتمكّن من إعادة توجيه تلك الخلايا السلفية القلبية كي تصبح خلايا نخابية بدل أن تتحول إلى خلايا عضلة القلب».

نُشرت النتائج في مجلة «الهندسة الطبية الحيوية الطبيعية» وقرّبت الباحثين من إنتاج جدار قلبي كامل. من خلال إجراء تقييم مورفولوجي وفحص وظيفي، اكتشف الباحثون أن الخلايا النخابية التي يتم إنتاجها كانت تشبه الخلايا النخابية الموجودة لدى البشر الأحياء وتلك التي تنمو في المختبر».

أضاف ليان: «تتعلّق المرحلة الأخيرة بتحويل الخلايا السلفية القلبية إلى خلايا نخابية (طبقة القلب الداخلية) وبدأنا نحرز التقدم في هذا المجال».

تشكّل الطريقة التي يستعملها الفريق لإنتاج الخلايا النخابية خطوة مفيدة في التطبيقات العيادية بالنسبة إلى المرضى الذين يصابون بنوبة قلبية. أوضح ليان في هذا المجال: «تحصل النوبات القلبية بسبب انسداد الأوعية الدموية. يمنع الأخير المغذيات والأوكسجين من الوصول إلى عضلة القلب فتموت الخلايا العضلية، وهي لا تستطيع تجديد نفسها، لذا يحصل ضرر دائم قد يسبّب مشاكل إضافية. في هذه الحال، يمكن زرع الخلايا النخابية لدى المرضى ويكون إصلاح المنطقة المتضررة أمراً ممكناً».

هندس الباحثون خلال دراستهم خلايا جذعية بشرية كي تصبح خلايا مراسِلة، ما يعني أن تلك الخلايا لم تُعبّر عن بروتين فلوري إلا حين تحوّلت إلى خلايا نخابية. أوضح ليان: «عالجنا الخلايا بجزيئات مختلفة من إشارات الخلايا واكتشفنا أنها أصبحت فلورية حين عالجناها بمنشّطات إشارات النقل».

برزت نتيجة أخرى مفادها أن الباحثين، بالإضافة إلى إنتاج الخلايا النخابية، يستطيعون متابعة تطويرها في المختبر بعد معالجة تلك الخلايا عبر مثبطات عامل النمو «بيتا» المتحوّل.

أضاف ليان: «بعد 50 يوماً، لم تكشف الخلايا عن أي مؤشرات على تراجع عملية التكاثر. لكن بدأ تكاثر الخلايا المرجعية من دون عامل النمو المتحوّل يستقر بعد اليوم العاشر».

سيتابع فريق البحث العمل على تكثيف بحوثه حول إنتاج الخلايا النخابية. ختم ليان قائلاً: «نحرز التقدم في تلك الطبقة الداخلية، ما يسمح لنا بإنتاج جدار قلبي كامل يمكن استعماله في هندسة الأنسجة في علاجات القلب».

*ستيفاني توملينسون