العودة بالزمن.. باحثون يخفضون عمر خلايا جذعية من 80 عاما إلى 20

نجح باحثون من مستشفى جامعة بون الألمانية، في تجديد خلايا بشرية بشكل ملحوظ في المختبر، حيث تم تحويل خلايا دم متبرع بها من شخص يبلغ من العمر 80 عامًا، إلى خلايا جذعية بعمر جزيئي أقل من 20 عامًا.

ولتحقيق ذلك، أعادوا برمجة خلايا الدم الحمراء الأولية مباشرةً إلى خلايا جذعية يمكن اشتقاق الخلايا العصبية منها، وخلال هذه العملية، أُعيد ضبط الساعات الجزيئية التي تُشير إلى عمر الخلية، وفقا لموقع "Medical xpress".

اختلاف خلايا الجسم البشرى
 

يحتوي جسم الإنسان على مئات الأنواع المختلفة من الخلايا، جميعها تنشأ من البويضة المخصبة، وبالتالي تشترك في نفس التركيب الجيني، مع ذلك وخلال مراحل نموها، تحدد لكل منها مصيرها الخاص، فخلية الجلد لا يمكنها أن تصبح خلية كبد، ولا يمكن لخلية الدم أن تصبح خلية عصبية.

لكن اليوم بات من الممكن عكس هذا المسار في المختبر، فعلى سبيل المثال، يمكن استنبات نسيج عصبي من خلية جلدية، وقد يُستخدم يومًا ما لعلاج الأمراض التنكسية العصبية،  ولتحقيق هذه البرمجة الجديدة، يستخدم الباحثون مزيجًا من عوامل النسخ المختلفة، تحفز هذه العوامل الخلية على قراءة تعليمات جينية مختلفة، وبالتالي تسلك مسارًا نمائيًا مختلفًا.

إعادة ضبط الساعات الجزيئية بشكل كبير
 

يوضح الدكتور أوليفر بروستل، مدير معهد علم الأحياء العصبية الترميمي في مستشفى جامعة بون، قائلا: "باستخدام هذه الطريقة، تمكّنا من تحويل طلائع خلايا الدم الحمراء مباشرةً إلى خلايا جذعية عصبية"، وقد أظهر باحثو بون في دراسات سابقة أن الخلايا العصبية المنتجة بهذه الطريقة تُكوّن روابط مع الخلايا العصبية الموجودة بعد زرعها في أدمغة الفئران.

وأضاف:" لكن في دراستنا الحالية، ركزنا على ظاهرة مختلفة: وهي ملاحظة أن الخلايا تتجدد بشكل كبير أثناء إعادة البرمجة",

لقياس ذلك، استخدم الباحثون الساعات الجزيئية، حيث تتعقب هذه الساعات تعديلات الحمض النووي التي تحدث عادةً أثناء الشيخوخة، ولا تؤثر هذه التغييرات على المعلومات الوراثية نفسها، بل على وتيرة قراءة هذه المعلومات (علم التخلق).

أُعيد ضبط الساعات اللاجينية للخلايا بشكل ملحوظ نتيجةً لإعادة البرمجة، ونتيجةً لذلك، أظهرت خلايا شخص يبلغ من العمر 80 عامًا عمرًا جزيئيًا أقل من 20 عامًا، ويقول بروستل: "نعلم أيضًا أن هذا التجديد اللاجيني يضمن أن تتصرف الخلايا بالفعل كخلايا شابة".

أصغر بـ 60 عامًا بعد 50 يومًا
 

كان معروفًا مسبقًا أن إعادة برمجة الخلايا تُحدث تأثيرًا مُجددًا، إلا أنه لم يُلاحظ سابقًا إلا عند إجراء إعادة البرمجة على مرحلتين، على سبيل المثال، تُؤخذ خلية دم وتُحوّل إلى خلية جذعية متعددة القدرات، والتي تُتاح لها جميع مسارات التطور الوظيفي في الجسم تقريبًا، ثم تُحفّز هذه الخلية الجذعية لتتطور إلى خلية جذعية عصبية، والتي لا يُمكن أن تنشأ منها إلا خلايا الدماغ.

يحدث التجديد بسرعة كبيرة باستخدام هذه الطريقة المكونة من خطوتين، يقول بروستل: "على النقيض من ذلك، قمنا بتحويل خلايا الدم مباشرة إلى خلايا جذعية عصبية، أي دون المرور أولاً بمرحلة الخلايا متعددة القدرات، في نهجنا، حدث التجديد تدريجياً، ويمكن تتبعه لأكثر من 100 يوم."

يُتيح هذا نافذةً فريدةً لفهمٍ أفضل لعمليات تجديد الخلايا، حيث يعد التجديد الذي يمتدّ على مدى فترةٍ طويلةٍ كهذه نموذجًا تجريبيًا مثاليًا: فبما أن الساعات اللاجينية تُعاد ضبطها ببطءٍ على مدى عدة أسابيع، يُمكننا استخدام هذا النموذج لدراسة العوامل والمواد الفعّالة التي تُسرّع أو تُبطئ عملية التجديد."

ويقول بروستل إن هذا الأمر ذو أهمية خاصة في مجال علم الأعصاب، "ففي نهاية المطاف، يُعد العمر أهم عامل خطر للإصابة بالأمراض التنكسية العصبية مثل مرض الزهايمر.