تنمية عضلة قلبية وظيفية - هي الأولى من نوعها- من خلايا جذعية!

استمع على ساوندكلاود 🎧

حقق علماء في الولايات المتحدة الأمريكية تقدماً باتجاه تصنيع قلوب بشرية مهندسة حيوياً في المخبر، عن طريق إنشاء عضلة قلب بشري وظيفية. لا تزال العملية تتطلب استخدام عضو مُتبرع به، لكن سيتم قي هذه الحالة "دمج" هذا العضو مع خلايا من المتلقي.

تتضمن التقنية إعادة تأهيل عضو منزوع الخلايا -أي انتزعت منه خلايا المتبرع الأصلية- واستبدالها بنسيج قلبي جديد تمت تنميته من الخلايا الجذعية متعددة القدرات المعروفة اختصاراً بـiPSC والمأخوذة من المتلقي المُحتمل. إذ يتم تجريد قلب المتبرع الأصلي من المكونات التي قد تحفز استجابة مناعية في جسم المتلقي وتُستبدل بالخلايا العضلية القلبية الخاصة به.

يقول الباحث Jacques Guyette من مشفى ماساتشوستس العام للطب الترميمي: "إن تجديد أو تنمية قلب بالكامل هو هدف طويل الأمد يحتاج عدة سنين لبلوغه، لذلك فنحن نعمل حالياً على تصميم رُقع عضلات قلبية وظيفية نستطيع استبدالها بالنسيج القلبي المتضرر بسبب أزمة قلبية أو فشل قلبي".

الدراسة، التي تم توثيقها في مجلة Circulation Research الطبية، تمت قيادتها من قبل جراح الطب الترميمي Harald Ott، الذي طوّر فيما سبق إجراء نزع خلايا لتجريد أعضاء جرذ من الخلايا الحية باستخدام محلول منظف، قبل إعادة ترميم هذه الأعضاء بواسطة خلايا منماة تناسب العضو. في الدراسة الجديدة، تم تطبيق هذه العملية متعددة المراحل على قلب الإنسان للمرة الأولى.

يقول Guyette: "إن توليد نسيج قلبي فعّال ينطوي على مواجهة تحديات متعددة، وذلك يتضمن توفير سقالة هيكلية قادرة على دعم وظيفة القلب، وإمداداً من الخلايا القلبية النوعية، بالإضافة إلى بيئة داعمة تمكّن الخلايا من إعادة تأهيل السقالة لتشكيل نسيج بالغ قادر على التعامل مع الوظائف القلبية المعقدة"

في الدراسة، التي طبقت على 37 قلباً بشرياً مرخصاً للبحث العلمي، قام الباحثون بتحفيز الخلايا متعددة القدرات لتتمايز إلى نحو 500 مليون خلية عضلية قلبية، ثم قاموا بزراعة هذه الخلايا في نسج القلوب منزوعة الخلايا.

بعد عدة أيام من الزراعة، تطورت خلايا العضلة القلبية إلى نسيج متقلص عفوياً، والذي كما يقول الباحثون يمثل أول إعادة توليد لعضلة قلب بشرية من خلايا جذعية متعددة القدرات ضمن قالب قلب بشري خال من الخلايا. تم تنظيم الأعضاء النابضة بعدها في نظام مفاعل حيوي أوتوماتيكي، يوفر محلولاً مغذياً للعضلة، ويخلق ظروفاً معينة مشابهة لظروف القلب الحي.

قد يبدو البحث مخيفاً بعض الشيء، لكن التطبيقات المستقبلية للأعضاء السليمة المنماة في المخبر تحمل أملاً كبيراً. وبحسب Guyette: "تتضمن الخطوات المقبلة التي نسعى لها تطوير طرق لتوليد المزيد من الخلايا القلبية -إعادة تزويد قلب كامل بالخلايا قد تتطلب عشرات المليارات منها- بالإضافة لتحسين تقنيات الزراعة المعتمدة على المفاعل الحيوي بهدف تحسين نضج ووظيفة النسيج القلبي المصنع، ودمج النسيج المصنع إلكترونياً ليعمل داخل قلب المتلقي".

المصادر:

هنا