اكتشف العلماء مجموعة من الجينات التي قد تساعد في تطوير علاجات لإعادة نمو الأطراف البشرية. هذه النتائج تشير إلى آفاق جديدة في الطب التجديدي.
اكتشاف الجين “الكأس المقدسة” لإعادة نمو الأطراف البشرية
اكتشف العلماء الذين يدرسون قنافذ البحر وسمك الزرد والفئران مجموعة مشتركة من الجينات التي يمكن أن تساعد الباحثين يومًا ما على تطوير علاجات لإعادة نمو الأطراف البشرية. النتائج التي نشرت في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم، أشارت إلى اتجاه جديد محتمل للطب التجديدي والعلاج الجيني.
وقال جوش كوري، أستاذ مساعد في علم الأحياء في ويك فورست، الذي يدرس مختبره السمندل المكسيكي: “هذا البحث المهم جمع بين ثلاثة مختبرات، تعمل عبر ثلاثة كائنات حية لمقارنة التجدد”. “لقد أظهر لنا أن هناك برامج وراثية عالمية وموحدة تدفع عملية التجدد في أنواع مختلفة جدًا من الكائنات الحية، مثل السلمندر وسمك الزرد والفئران.”
جينات التجديد المشتركة عبر الأنواع
في جميع أنحاء العالم، تحدث أكثر من مليون عملية بتر كل عام بسبب أمراض الأوعية الدموية المرتبطة بالسكري، والإصابات المؤلمة، والالتهابات، والسرطان، وفقًا لإحصاءات العبء العالمي للمرض. ويتوقع الباحثون أن يرتفع هذا العدد مع تقدم السكان في العمر وانتشار مرض السكري.
لسنوات، بحث العلماء عن طرق لتجاوز الأطراف الصناعية ونحو علاجات قادرة على استعادة الحركة الطبيعية والإحساس والوظيفة. وتشير هذه الدراسة الجديدة إلى أن مجموعة من الجينات المعروفة باسم جينات SP قد تلعب دورًا مركزيًا في هذا الجهد.
اختار الباحثون قنافذ البحر، وسمك الزرد، والفئران لأن كل نوع يقدم رؤى فريدة في عملية التجدد.
تشتهر قنافذ البحر بقدرتها غير العادية على إعادة نمو أطراف كاملة بالإضافة إلى ذيول وأنسجة الحبل الشوكي وأجزاء من الأعضاء بما في ذلك القلب والدماغ والرئتين والكبد والفك.
يعد الزرد نموذجًا قويًا آخر للتجديد لأنه يمكنه إعادة نمو زعانف الذيل التالفة بشكل متكرر. كما أنها قادرة على إصلاح القلب والدماغ والحبل الشوكي والكلى وشبكية العين والبنكرياس.
تم تضمين الفئران لأنها، مثل البشر، من الثدييات. يمكن للفئران تجديد أطراف أصابعها، ويمكن للبشر أحيانًا إعادة نمو أطراف الأصابع إذا ظلت قاعدة الظفر سليمة بعد الإصابة، مما يسمح للجلد واللحم والعظام بالتجدد.
وقال كوري إن الفريق اكتشف أن البشرة المتجددة، أو أنسجة الجلد، في جميع الأنواع الثلاثة قامت بتنشيط جينين يسمى SP6 وSP8. ثم بدأ الباحثون بالتحقيق في كيفية مساهمة هذه الجينات في عملية التجديد.
تكشف تجارب كريسبر عن الدور الرئيسي لإعادة نمو الأطراف
ووجد الباحثون أن SP8 مهم بشكل خاص لتجديد الأطراف في السمندل. باستخدام تقنية تحرير الجينات كريسبر، قام فريق كوري بإزالة SP8 من جينوم قنفذ البحر.
وبدون هذا الجين، لم تتمكن قنافذ البحر من تجديد عظام الأطراف بشكل صحيح. لاحظ العلماء مشاكل مماثلة في الفئران عندما كان SP6 وSP8 مفقودين من تجديد الأصابع.
وباستخدام هذه النتائج، صمم مختبر براون علاجًا جينيًا فيروسيًا يعتمد على مُحسِّن تجديد الأنسجة الذي تم تحديده مسبقًا في أسماك الزرد.
اقرأ أيضًا...
قدم العلاج جزيء إشارة يسمى FGF8، والذي يتم تنشيطه عادة بواسطة SP8. في الفئران، شجع العلاج إعادة نمو العظام في الأصابع التالفة وأعاد جزئيًا بعض القدرات التجددية المفقودة عند غياب جينات SP.
لا يمكن للأطراف البشرية أن تتجدد بشكل طبيعي كما تفعل أطراف السلمندر، لكن الباحثين يعتقدون أن العلاجات المستقبلية يمكن أن تحاكي بعض الآليات البيولوجية التي تتحكم فيها جينات SP.
وأوضح كوري: “يمكننا استخدام هذا كدليل على مبدأ أننا قد نكون قادرين على تقديم علاجات لتحل محل هذا النمط المتجدد للبشرة في إعادة نمو الأنسجة لدى البشر”.
البناء نحو تجديد الأطراف البشرية في المستقبل
ويحذر الباحثون من أن العمل لا يزال في مرحلة مبكرة، وستكون هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات قبل أن تترجم الاكتشافات في الفئران إلى علاجات للبشر. ومع ذلك، وصف كوري البحث بأنه أساس مهم للعلاجات التجديدية المستقبلية.
وأوضح كوري أن “العلماء يتابعون العديد من الحلول لاستبدال الأطراف، بما في ذلك السقالات الهندسية الحيوية وعلاجات الخلايا الجذعية”. “إن نهج العلاج الجيني في هذه الدراسة هو وسيلة جديدة يمكن أن تكمل وربما تزيد ما سيكون بالتأكيد حلاً متعدد التخصصات لتجديد الأطراف البشرية في يوم من الأيام.”
وشدد كوري أيضًا على أهمية التعاون بين العلماء الذين يعملون على حيوانات وأنظمة بيولوجية مختلفة جدًا.
وقال كوري: “في كثير من الأحيان، يعمل العلماء في صوامعهم: فنحن نعمل فقط على قنفذ البحر، أو نعمل فقط على الفئران، أو نعمل فقط على الأسماك”. “إن السمة البارزة الحقيقية لهذا البحث هي أننا نعمل على جميع هذه الكائنات الحية المختلفة. وهذا أمر قوي حقًا، وهو شيء آمل أن نرى المزيد منه في هذا المجال.”
المصدر :- Health & Medicine News — ScienceDaily
على الرغم من أن البحث لا يزال في مراحله الأولى، إلا أن هذه الاكتشافات تمثل خطوة مهمة نحو تحقيق علاجات فعالة لإعادة نمو الأطراف البشرية في المستقبل.
