لدى العلماء بالفعل طرق لاستنساخ الخلايا البشرية في أشكال جديدة، وذلك باستخدام مركب كيميائي خاص لدفع خلايا الجلد المتواضعة إلى أنسجة متوافقة تسمى الخلايا الجذعية المستحثة متعددة القدرات.
وعلى الرغم من هذا الإيجار الجديد للحياة، لا تزال هذه الخلايا المحددة تحتفظ ببعض التذكيرات الجينية باعتبارها أنسجة كاملة النمو، مما يؤثر على استخدامها كألواح فارغة.
الآن قام فريق دولي من الباحثين بعمل أفضل: إيجاد طريقة جديدة لمسح ذاكرة الخلية حتى يمكن إعادة برمجتها بشكل أفضل كخلية جذعية.
كل هذا قد يبدو وكأنه بعض السحر الجزيئي، ولكن تتضمن الخلايا الجذعية المحفزة تم استخدام (iPSCs) في الأبحاث السريرية منذ عام 2006 لنمذجة الأمراض وتطوير العلاجات.
ويفتح اكتشافهما من قبل عالمين يابانيين عالمًا جديدًا من الطب التجديدي، حيث يمكن هندسة الخلايا الجذعية الجنينية من الخلايا الجذعية البشرية الطبيعية باستخدام عوامل التجدد.
ال إن الوعد الذي توفره الخلايا iPSCs هائلنظرًا لأنها يمكن أن تتكاثر إلى ما لا نهاية وتؤدي إلى ظهور كل أنواع الخلايا الأخرى في الجسم، فإن الخلايا iPSCs ليست فقط أدوات مفيدة بشكل لا يصدق لدراسة الأمراض. كما أنها تشكل نقطة انطلاق للفرد العلاجات القائمة على الخلايايحل محل الأنسجة التالفة أو المريضة.
في المختبر، يستخدم العلماء الخلايا الجذعية المحفزة متعددة القدرات لتنمية خلايا القلب الحقيقية وأنسجة القلب النابضة، مثل نسخ طبق الأصل مصغرة من الأعضاء التي تسمى العضيات.
لقد منحتنا الخلايا iPSCs أيضًا رؤية لا مثيل لها حول أساسيات انقسام الخلايا والأمراض التنكسية العصبية. مرض الزهايمر و أمراض العصبية الحركية.
لكن عملية هندسة iPSCs ليست مثالية: فبعض الخلايا تحتفظ بالتعديلات اللاجينية المطبقة على الحمض النووي الخاص بها في حالتها المتمايزة، أو تخضع لتغيرات عفوية في هذه “الذكريات” اللاجينية التي يمكن أن تؤثر على سلوك الخلية.
“قد يخلق هذا اختلافات وظيفية بين الخلايا الجذعية متعددة القدرات والخلايا الجذعية الجنينية التي من المفترض أن تتبعها، والخلايا المتخصصة التي يتم استخلاصها منها بعد ذلك، مما يحد من استخدامها”. يشرح مؤلف الدراسة ريان ليستر هو عالم الأحياء الوراثية في جامعة غرب أستراليا.
لذا سعى ليستر وزملاؤه إلى فهم متى تظهر تلك التشوهات أثناء إعادة برمجة الخلايا، ومعرفة كيفية تجنبها أو محوها وغيرها من السمات المميزة الدائمة.
قام الفريق بتحديد ملامح التعبير الجيني أثناء تحرك الخلايا خلال عملية النسخ لتحديد الجينات التي تم تشغيلها ومتى.
معظم الحمض النووي للخلية يكون ملفوفًا بروتينات ضخمة تسمى الهستوناتإنه يحمي تلك الأجزاء من الآلية الخلوية التي تتمثل مهمتها في فك تشفير الجينات إلى بروتينات.
اعتمادًا على مكان وضع الهستونات، قد لا تستجيب الخلية للإشارات الكيميائية التي يطبقها العلماء عليها، وفي هذه الحالة تحمل الذاكرة اللاجينية من خلال عملية إعادة البرمجة.
تحاكي الطريقة الجديدة، التي تسمى إعادة برمجة المعالجة الساذجة العابرة (DNT)، إعادة برمجة جينوم الخلية الذي يحدث في وقت مبكر من التطور الجنيني، قبل وبعد زرع الجنين نفسه في جدار الرحم.
في سلسلة من تجارب الخلايا، الباحثون أظهر إن إعادة برمجة الحمض النووي “تمحو الذاكرة اللاجينية بشكل فعال”، خاصة في المناطق المكتظة بالحمض النووي – ولكن دون محو معلومات مهمة أخرى. مطبوع في الجينوم.
ونتيجة لذلك، أصبحت الخلايا المعاد تشكيلها تشبه الخلايا الجذعية الجنينية بشكل أفضل في وظيفتها ومستواها الجزيئي.
“نتوقع أن إعادة برمجة مادة TNT ستضع معيارًا جديدًا للعلاجات الخلوية والأبحاث الطبية الحيوية وستعزز تقدمها بشكل كبير.” هو يقول ليستر.
“إنه يحل المشاكل المرتبطة بالخلايا الجذعية المحفزة متعددة القدرات المولدة تقليديا والتي، إذا لم يتم حلها، يمكن أن تلحق ضررا بالغا بالعلاجات الخلوية على المدى الطويل.” يضيف جيا تان هو أستاذ أبحاث وعالم بيولوجيا الخلية في جامعة موناش في ملبورن.
تم نشر الأطروحة طبيعة.
