دراسة جديدة تظهر أن "الأدمغة المصغرة" يمكن أن تسرّع من تطوير علاجات لمرض الزهايمر

باستخدام طريقة جديدة مبتكرة، يعمل باحث من جامعة ساسكاتشوان على إنشاء أعضاء زائفة مصغرة من الخلايا الجذعية لتشخيص وعلاج مرض الزهايمر.

عندما خطرت للدكتور تايلر وينزل، الحاصل على درجة الدكتوراه، فكرة إنشاء دماغ مصغر من الخلايا الجذعية، لم يكن يتخيل مدى نجاح ابتكاراته. الآن، قد يُحدث "دماغ وينزل المصغر" ثورة في طريقة تشخيص وعلاج مرض الزهايمر وأمراض الدماغ الأخرى.

قال: "لم نتخيل قط أن فكرتنا الجنونية ستنجح. يمكن استخدام هذه [الأدمغة المصغّرة] كأداة تشخيصية مصنوعة من الدم".

قام وينزل، وهو زميل ما بعد الدكتوراه في قسم الطب النفسي بكلية الطب، بتطوير فكرة "الدماغ المصغر" - أو بشكل أكثر رسمية، نموذج فريد من نوعه لعضو دماغي - تحت إشراف الدكتور داريل موسو، الحاصل على درجة الدكتوراه.

يمكن تعديل الخلايا الجذعية البشرية لتصبح أي خلية أخرى تقريبًا في الجسم. باستخدام خلايا جذعية مأخوذة من دم بشري، تمكن وينزل من صنع عضو صناعي مصغر - حجمه حوالي ثلاثة مليمترات، يشبه بصريًا قطعة علكة حاول أحدهم تنعيمها مرة أخرى.

تُصنع هذه "الأدمغة المصغّرة" عن طريق تخليق خلايا جذعية من عينة دم، ثم تحويلها إلى خلايا دماغية فعّالة. استخدام عضيات اصطناعية صغيرة في الأبحاث ليس مفهومًا جديدًا، لكن "الأدمغة المصغّرة" التي طُوّرت في مختبر وينزل فريدة من نوعها. وكما هو موضح في بحث وينزل المنشور في مجلة "فرونتيرز أوف سيلولار نيوروساينس"، تتكون الأدمغة في مختبره من أربعة أنواع مختلفة من خلايا الدماغ، بينما تتكون معظم عضيات الدماغ من الخلايا العصبية فقط.

وفي الاختبارات، كانت "الأدمغة الصغيرة" التي ابتكرها وينزل تعكس أدمغة البشر البالغين بشكل أكثر دقة، مما يسمح بإجراء دراسات أكثر تفصيلاً للحالات العصبية لدى البالغين مثل مرض الزهايمر.

وبالنسبة لتلك "الأدمغة الصغيرة" التي تم إنشاؤها من الخلايا الجذعية من الأشخاص المصابين بمرض الزهايمر، وجد وينزل أن العضو الاصطناعي أظهر أعراض مرض الزهايمر - ولكن على نطاق أصغر.

إذا كانت الخلايا الجذعية قادرة على أن تصبح أي خلية في جسم الإنسان، فالسؤال المطروح هو: هل يمكننا صنع شيء يشبه عضوًا كاملًا؟ قال وينزل: "أثناء تطويرنا لهذا، خطرت لي فكرة غريبة: إذا كانت هذه أدمغة بشرية بالفعل، وإذا كان المريض مصابًا بمرض مثل ألزهايمر، وقمنا بزراعة "دماغ مصغر"، فمن الناحية النظرية، سيكون هذا الدماغ الصغير مصابًا بألزهايمر".

أشار وينزل إلى أن هذه التقنية قادرة على تغيير طريقة تقديم الرعاية الصحية لمرضى ألزهايمر، وخاصةً في المجتمعات الريفية والنائية. وقد حظي هذا البحث الرائد بدعم من جمعية ألزهايمر الكندية.

إذا تمكن وينزل وزملاؤه من ابتكار طريقة موثوقة لتشخيص وعلاج الأمراض العصبية مثل الزهايمر باستخدام عينة دم صغيرة فقط - والتي تتمتع بفترة صلاحية طويلة نسبيًا ويمكن شحنها عن طريق البريد - بدلاً من مطالبة المرضى بالسفر إلى المستشفيات أو العيادات المتخصصة، فقد يؤدي ذلك إلى توفير موارد الرعاية الصحية بشكل كبير وتقليل العبء على المرضى.

"من الناحية النظرية، إذا كانت هذه الأداة تعمل بالطريقة التي نعتقد أنها تعمل بها، فيمكننا ببساطة إرسال عينة دم من لا لوتش أو لا رونج إلى الجامعة وتشخيصك بهذه الطريقة"، كما قال.

لقد كان الدليل الأولي على مفهوم "الأدمغة الصغيرة" مشجعًا للغاية - وهذا يعني أن الخطوة التالية بالنسبة لوينزل هي توسيع نطاق الاختبار ليشمل مجموعة أكبر من المرضى.

يهتم الباحثون أيضًا بتوسيع نطاق أبحاثهم حول الأدمغة المصغّرة. وإذا استطاعوا تأكيد أن هذه الأدمغة المصغّرة تعكس بدقة أمراض الدماغ أو الحالات العصبية الأخرى، فيمكن استخدامها لتسريع التشخيص أو اختبار فعالية الأدوية لدى المرضى، وفقًا لوينزل.

على سبيل المثال، أشار وينزل إلى طول فترات الانتظار لمراجعة طبيب نفسي في ساسكاتشوان. إذا أمكن استخدام "الأدمغة المصغّرة" لاختبار أي دواء مضاد للاكتئاب هو الأنسب لمريض الاكتئاب، فقد يُقلّل ذلك بشكل كبير من الوقت اللازم لمراجعة الطبيب والحصول على وصفة طبية.

"دماغ صغير" في طبق بتري - عند إنشائه من خلايا جذعية مأخوذة من مرضى ألزهايمر، تُظهر هذه الأعضاء أعراض مرض ألزهايمر، ولكن على نطاق أصغر. حقوق الصورة: جامعة ساسكاتشوان/ديفيد ستوب.

وقال وينزل، وهو مدرس علوم سابق في المدرسة الثانوية انتقل إلى عالم البحث والأوساط الأكاديمية، إن "جوهر البحث" - التوصل إلى فرضية والاقتراب من اختبارها في تجربة - هو ما يثير اهتمامه في عمله.

وكان النجاح المذهل الذي حققته "الأدمغة الصغيرة" الأولية مذهلاً إلى درجة أن وينزل اعترف بأنه لا يزال غير قادر على استيعابه بالكامل.

قال وينزل: "ما زلتُ مصدومًا، لكن حدوث شيء كهذا أمرٌ مُحفّزٌ للغاية. إنه يمنحني شيئًا أعتقد أنه سيؤثر على المجتمع ويُحدث فرقًا حقيقيًا ويُحدث تغييرًا جذريًا... لديه القدرة على تغيير مشهد الطب".

وقد تم وصف نتائج العمل بالتفصيل في مقال نُشر في مجلة Frontiers in Cellular Neuroscience.