تمت زراعة شبكية العين من خلايا جذعية جنينية بشرية

تُكوّن الخلايا الجذعية البشرية تلقائيًا أنسجةً تتطور إلى شبكية العين، وهي النسيج المسؤول عن الرؤية، وفقًا لدراسة نُشرت في مجلة Cell Stem Cell. في المستقبل، قد يُساعد زرع هذا النسيج ثلاثي الأبعاد المرضى الذين يعانون من مشاكل في الرؤية.

قال البروفيسور يوشيكي ساساي، مدير مجموعة تكوين الأعضاء وتكوين الخلايا العصبية في مركز ريكين لعلم الأحياء التنموي باليابان، وقائد الدراسة: "يُمثل هذا إنجازًا هامًا في المرحلة القادمة من الطب التجديدي. يفتح نهجنا آفاقًا جديدة حول استخدام الأنسجة المعقدة المشتقة من الخلايا الجذعية البشرية للعلاج، وكذلك للأبحاث الطبية المتعلقة بعلم الأمراض وتطوير الأدوية".

خلال مرحلة النمو، تتكون شبكية العين - النسيج الحساس للضوء الذي يبطن الجزء الداخلي من العين - من بنية تُعرف باسم الكأس البصرية. في العمل الجديد الذي أجراه باحثون يابانيون، تكوّنت هذه البنية تلقائيًا من الخلايا الجذعية الجنينية البشرية (hESCs)، وهي خلايا مشتقة من أجنة بشرية لديها القدرة على التمايز إلى أنسجة متنوعة. وقد أمكن تحقيق ذلك بفضل تقنيات زراعة الخلايا التي حسّنها البروفيسور ساساي وفريقه.

تنتظم الخلايا المشتقة من الخلايا الجذعية الجنينية البشرية (HESC) في بنية ثلاثية الأبعاد منتظمة ذات طبقتين من الكأس البصرية، تحتوي إحداهما على عدد كبير من الخلايا الحساسة للضوء تُسمى المستقبلات الضوئية. ولأن تنكس الشبكية ينتج في المقام الأول عن تلف المستقبلات الضوئية، فقد تكون الأنسجة المشتقة من الخلايا الجذعية الجنينية البشرية (hESC) مادة مثالية للزراعة.

لا يفتح بحث العلماء اليابانيين آفاقًا جديدة لاستخدام الخلايا الجذعية في الطب التجديدي فحسب، بل سيُسرّع بلا شك من تطوير مجال من العلوم الطبيعية، مثل علم الأحياء النمائي. خلال التجارب، اقتنع الباحثون بأن الكأس البصرية المُكوّنة من الخلايا الجذعية الجنينية البشرية أكثر سمكًا بكثير من الكأس البصرية المُكوّنة من الخلايا الجذعية الجنينية للفأر. بالإضافة إلى ذلك، تحتوي الكأس على كلٍّ من العُصيّات والمخاريط، في حين أن التمايز إلى مخاريط نادرٌ ما يُلاحظ في زراعة الخلايا الجذعية الجنينية للفأر. هذا يعني أن الخلايا الجنينية تحمل تعليمات خاصة بكل نوع من أنواع الخلايا لتكوين بنية العين هذه.

ويقول البروفيسور ساساي: "تفتح دراستنا الطريق لفهم السمات التنموية للعين الخاصة بالبشر والتي كان من المستحيل دراستها في السابق".

هذا ليس أول نجاح كبير لمجموعة البروفيسور ساساي. ففي أواخر العام الماضي، نجح العلماء في تنمية غدة نخامية أمامية وظيفية (غدة نخامية غدية) من خلايا جذعية جنينية فئران، تتكون من عدة أنواع مختلفة من الخلايا المنتجة للهرمونات. وقد نُشر مقال عن نتائج هذا العمل بعنوان "التكوين الذاتي للغدة النخامية الغدية الوظيفية في مزرعة ثلاثية الأبعاد" في مجلة نيتشر.

الغدة النخامية غدة صماء صغيرة تقع في قاعدة الدماغ، تُنتج العديد من الهرمونات المهمة. تكتسب أهمية خاصة خلال مراحل النمو المبكرة، وستساعد القدرة على محاكاة تكوينها في المختبر العلماء على فهم عملية التخلق الجنيني بشكل أفضل. وقد ارتبطت تشوهات الغدة النخامية باضطرابات النمو، مثل تضخم الغدة النخامية، ومشاكل في الرؤية، بما في ذلك العمى.

لم تكن هذه التجربة ممكنة لولا زراعة الخلايا ثلاثية الأبعاد. الغدة النخامية عضو منفصل، لكن نموها يتطلب إشارات كيميائية من منطقة الدماغ التي تقع فوقها مباشرة، وهي الوطاء. في هذه الزراعة ثلاثية الأبعاد، تمكن العلماء من زراعة نوعين من الأنسجة جنبًا إلى جنب في الوقت نفسه، مما أدى إلى تكوين خلايا جذعية اندمجت ذاتيًا في الغدة النخامية بعد أسبوعين.

أظهر التلوين الفلوري أن أنسجة الغدة النخامية المزروعة عبّرت عن المؤشرات الحيوية المناسبة وأفرزت هرمونات نموذجية للغدة النخامية الأمامية. وذهب الباحثون إلى أبعد من ذلك، واختبروا وظائف الأعضاء التي طوّروها بزرعها في فئران تفتقر إلى الغدة النخامية. تكللت التجارب بالنجاح: إذ أعادت الغدد النخامية المعدلة بيولوجيًا مستويات هرمونات الجلوكوكورتيكويد في دم الحيوانات، وزالت الأعراض السلوكية كالخمول. أما الفئران المزروعة بهياكل مصنوعة من الخلايا الجذعية، والتي لم تتعرض لعوامل الإشارة اللازمة، وبالتالي لم تُصبح غدة نخامية وظيفية، فلم تتحسن حالتها.

ويخطط البروفيسور ساساي وزملاؤه لتكرار التجربة على الخلايا الجذعية البشرية، ويعتقدون أن هذا العمل سيستغرق ثلاث سنوات على الأقل.

[ 1 ]، [ 2 ]، [ 3 ]، [ 4 ]، [ 5 ]، [ 6 ]، [ 7 ]