من مشاكل القلب لأمراض الدم.. زراعة الخلايا الجذعية لأول مرة لعلاج الكلاب
طور علماء يابانيون وسطا فريدا لزراعة الخلايا الجذعية للكلاب، يتكون بالكامل من بروتينات حيوانية، سابقا، استخدمت مواد مشتقة من الإنسان أو الفأر لزراعة الخلايا الجذعية المحفزة متعددة القدرات (iPS) للكلاب.
هذه المكونات الغريبة زادت من خطر حدوث رد فعل مناعي، مما حد من استخدامها السريري ونُشرت نتائج الدراسة في مجلة العلاج التجديدي.
لماذا تحتاج الخلايا إلى "إطار عمل"؟
تتمتع الخلايا الجذعية المحفزة متعددة القدرات (iPS) لدى الكلاب بالقدرة على التحول إلى أي نوع من الخلايا في الجسم، مما يجعلها أدوات قيمة لدراسة الأمراض الشائعة لدى الكلاب والبشر على حد سواء ولنموها وانقسامها بشكل طبيعي، تحتاج هذه الخلايا إلى ركيزة بروتينية تعمل كدعامة.
تلتصق الخلايا بهذه الدعامة وتتلقى إشارات التكاثر والتمايز وبدون هذه الدعامة، تموت الخلايا أو تعجز عن التطور إلى أنسجة متخصصة.
استخدام بكتيريا الإشريكية القولونية
لخلق بيئة ملائمة للكلاب، قام فريق بقيادة طالب الدراسات العليا كوهي شيشيدا والبروفيسور شينغو هاتوي من كلية الدراسات العليا للعلوم البيطرية بجامعة أوساكا متروبوليتان بتعديل بكتيريا الإشريكية القولونية ( Escherichia coli)، أدخلوا جينات خاصة بالكلاب فيها، مما مكنها من إنتاج الفيترونيكتين (VTN)، وهو بروتين موجود بشكل طبيعي في الكلاب وضروري لدعم نمو الخلايا الجذعية المحفزة متعددة القدرات (iPS)، عملت البكتيريا كمصانع صغيرة، تنتج كمية كافية من البروتين لتحل محل المكونات البشرية تمامًا.
وأشار شيشيدا إلى أن "هذا الإنجاز ذو أهمية بالغة لأنه يفتح المجال أمام إمكانية زراعة خلايا iPS الكلبية بشكل مستقر دون خطر التلوث بين الأنواع وبات بإمكاننا الآن استخدام نظام زراعة خاص بالكلاب بالكامل، مما يحسن بشكل كبير من سلامة وكفاءة التجارب والتطبيقات السريرية المحتملة".
تحتفظ الخلايا بالقدرة على التطور
أظهرت التجارب أن بروتين VTN المستخلص من جينات الكلاب يدعم نمو الخلايا بنفس فعالية نظيره البشري وتحتفظ الخلايا الجذعية المحفزة متعددة القدرات (iPS) بقدرتها على التطور إلى أي نوع من الخلايا، بدءًا من الخلايا العصبية وصولًا إلى خلايا القلب والخلايا المكونة للدم.
وهذا أمر بالغ الأهمية للأبحاث التي تهدف إلى علاج طيف واسع من الأمراض لدى الكلاب.
علاوة على ذلك، ابتكر العلماء شكلا مبسطا من البروتين، VTN-N، بإزالة جزء من المنطقة الطرفية N وقد أدى ذلك إلى تقليل تعقيد الجزيء، وربما التخفيف من مشاكل الإنتاج أو الاستجابة المناعية، مع الحفاظ على كفاءة البروتين العالية.
