في عالم الأبحاث الطبية، تبرز فكرة جديدة لطالب دراسات عليا في Mayo Clinic، حيث يسعى العلماء لاستهداف الخلايا الهرمة لعلاج مجموعة من الأمراض.
تقدم كبير في مجال الشيخوخة بفضل فكرة مبتكرة لطالب دراسات عليا
تتضمن إحدى الاستراتيجيات المحتملة لعلاج مجموعة واسعة من الأمراض استهداف الخلايا الهرمة. تتوقف هذه الخلايا – المعروفة أيضًا باسم “خلايا الزومبي” – عن التكاثر ولكنها تفشل في إزالة نفسها من الجسم كما تفعل الخلايا السليمة عادةً. وتظهر في العديد من الحالات، بما في ذلك السرطان ومرض الزهايمر وطوال عملية الشيخوخة. وعلى الرغم من أن العلماء يعملون على إيجاد طرق للقضاء على هذه الخلايا أو إصلاحها، إلا أن التحدي الرئيسي يتمثل في اكتشافها داخل الأنسجة الحية دون إزعاج الخلايا السليمة القريبة.
طريقة جديدة لوضع العلامات على الخلايا الهرمة
الباحثون في Mayo Clinic، يكتبون في المجلة خلية الشيخوخة، وصف طريقة جديدة لوضع العلامات على الخلايا الهرمة. يستخدم نهجهم “الأبتامرات” – وهي قطع قصيرة من الحمض النووي الاصطناعي التي يمكن طيها لتكوين هياكل ثلاثية الأبعاد. يمكن أن ترتبط هذه الهياكل بالبروتينات الموجودة على الأسطح الخارجية للخلايا. وفي التجارب التي أجريت على خلايا الفئران، حدد الفريق العديد من الأبتامرات النادرة، التي تم اختيارها من أكثر من 100 تريليون تسلسل عشوائي للحمض النووي، والتي كانت قادرة على التعرف على بروتينات سطحية محددة ووضع علامة على الخلايا الهرمة.
يقول عالم الكيمياء الحيوية وعالم الأحياء الجزيئي جيم ماهر، الثالث، الحاصل على درجة الدكتوراه، والباحث الرئيسي في الدراسة: “لقد أرسى هذا النهج مبدأ مفاده أن الأبتامرات هي تقنية يمكن استخدامها لتمييز الخلايا الهرمة عن الخلايا السليمة”. “على الرغم من أن هذه الدراسة هي خطوة أولى، إلا أن النتائج تشير إلى أن هذا النهج يمكن أن ينطبق في نهاية المطاف على الخلايا البشرية.”
كيف أثارت محادثة صدفة التعاون
بدأت الفكرة التي أدت إلى هذا المشروع عندما شارك أحد طلاب الدراسات العليا في Mayo Clinic فكرة غريبة خلال مناقشة غير رسمية مع زميل له.
كينان بيرسون، دكتوراه – الذي حصل مؤخرًا على شهادته من كلية الدراسات العليا للعلوم الطبية الحيوية في Mayo Clinic – كان يعمل مع الدكتور ماهر على كيفية استخدام الأبتامرات في أمراض التنكس العصبي أو سرطان الدماغ.
في هذه الأثناء، في عدة طوابق أعلاه، كانت زميلتها طالبة الدراسات العليا سارة جاخيم، الحاصلة على دكتوراه، تدرس الخلايا الهرمة والشيخوخة في مختبر الباحث ناثان لوبراسور، دكتوراه.
التقت مساراتهما في لقاء علمي، حيث تبادلا الأفكار حول مشاريع أطروحتهما. تساءل الدكتور بيرسون عما إذا كان من الممكن تكييف الأبتامرات لاكتشاف الخلايا الهرمة. يقول الدكتور بيرسون، الذي أصبح المؤلف الرئيسي للنشرة: “اعتقدت أن الفكرة كانت جيدة، لكنني لم أكن أعلم عن عملية إعداد الخلايا الهرمة لاختبارها، وكانت تلك خبرة سارة”.
الموجهون يدعمون فكرة الطالب الجريئة
جلب الطلاب مفهومهم إلى مستشاريهم وإلى الباحث دارين بيكر، الحاصل على دكتوراه، والذي يركز عمله على علاجات الخلايا الهرمة. يتذكر الدكتور ماهر أن الفكرة صدمته في البداية باعتبارها “مجنونة” ولكنها تستحق الاستكشاف. أيد الموجهون الثلاثة الاقتراح. يقول الدكتور ماهر: “لقد أحببنا بصراحة أنها كانت فكرة الطلاب وتضافرًا حقيقيًا بين مجالين بحثيين”.
وبما أن التجارب المبكرة أنتجت نتائج واعدة، قام الثنائي بتجنيد المزيد من الطلاب من مختبراتهم. طلاب الدراسات العليا آنذاك براندون ويلبانكس، دكتوراه، لويس بريتو، دكتوراه، ودكتوراه في الطب. وأضافت الطالبة كارولين دوهرتي تقنيات جديدة، بما في ذلك الفحص المجهري المتقدم وأنواع الأنسجة الإضافية. يقول الدكتور ياخيم: “لقد أصبح من المشجع بذل المزيد من الجهد، لأننا نستطيع أن نقول إنه مشروع سينجح”.
اقرأ أيضًا...
الكشف عن أدلة جديدة حول الخلايا الهرمة
بالإضافة إلى توفير طريقة وضع العلامات، قدم البحث نظرة ثاقبة لبيولوجيا الخلايا الهرمة. يقول الدكتور ماهر: «حتى الآن، لا توجد علامات عالمية تميز الخلايا الهرمة». “لقد تم إعداد دراستنا لتكون مفتوحة حول جزيئات السطح المستهدفة على الخلايا الهرمة. جمال هذا النهج هو أننا نسمح للأبتامرات باختيار الجزيئات التي ترتبط بها.”
ووجد الفريق أن العديد من الأبتمرات مرتبطة بنوع مختلف من البروتين يسمى فيبرونكتين على سطح خلايا الفأر. لا يعرف العلماء حتى الآن كيف يرتبط متغير الفبرونكتين هذا بالشيخوخة. ومع ذلك، فإن اكتشافه يشير إلى أن الأبتامرات قد تساعد في تحديد السمات الفريدة للخلايا الهرمة.
التطبيقات المحتملة لصحة الإنسان
ستكون هناك حاجة إلى مزيد من العمل للعثور على الأبتامرات التي يمكنها اكتشاف الخلايا الهرمة في الأنسجة البشرية بشكل موثوق. إذا كان من الممكن تكييف الأبتامرات لهذا الغرض، فيمكن استخدامها في النهاية لتوصيل العلاج مباشرة إلى هذه الخلايا. ويشير الدكتور بيرسون إلى أن الأبتامرات أقل تكلفة وأكثر مرونة من الأجسام المضادة التقليدية، والتي تستخدم عادة لتمييز نوع خلية عن آخر.
يقول الدكتور ماهر: “لقد أظهر هذا المشروع مفهومًا جديدًا”. “قد توسع الدراسات المستقبلية النهج ليشمل التطبيقات المتعلقة بالخلايا الهرمة في الأمراض التي تصيب الإنسان.”
المصدر :- Health & Medicine News — ScienceDaily
تعد هذه النتائج خطوة مهمة نحو تطوير علاجات جديدة تستهدف الشيخوخة، مما يفتح آفاقًا جديدة في الطب الحديث.
