النقاط الرئيسية:
- تمامًا مثل الحقيقة. لا يمكن تمييز الخلايا العصبية البينية المشتقة من الخلايا الجذعية، والتي تلعب دورًا في الأحاسيس مثل اللمس والألم، عن نظيراتها الحقيقية في الجسم.
- علاجات الغد. بالإضافة إلى العلاجات المحتملة لفقدان الإحساس المرتبط بالإصابة، يمكن أن يؤدي الاكتشاف إلى طرق جديدة لفحص الأدوية للألم المزمن.
- المضي قدمًا. تم استخدام الخلايا الجذعية من الفئران في البحث، ولكن العلماء يعملون الآن على تكرار النتائج مع الخلايا البشرية.
قام الباحثون في مركز إيلي و إيديث للطب التجديدي وأبحاث الخلايا الجذعية في جامعة كاليفورنيابتطوير خارطة طريق هي الأولى من نوعها توضح بالتفصيل كيف تصبح الخلايا الجذعية خلايا عصبية بينية حسية – الخلايا التي تمكّن الأحاسيس مثل اللمس والألم والحكة.
كما حددت الدراسة، التي أجريت باستخدام الخلايا الجذعية الجنينية من الفئران، طريقة لإنتاج جميع أنواع الخلايا العصبية الحسية في المختبر. وقال الباحثون أنّه إذا أمكن تكرار هذا العمل باستخدام الخلايا الجذعية البشرية، فقد تكون هذه خطوة رئيسية نحو تطوير العلاجات القائمة على الخلايا الجذعية التي تعيد الإحساس لدى الأشخاص الذين فقدوا الشعور في أجزاء من الجسم بسبب إصابات الحبل الشوكي.
قالت المؤلفة الرئيسية للدراسة،سامانثا بتلر، أستاذة البيولوجيا العصبية وعضو مركز أبحاث الخلايا الجذعية: «لسنوات عديدة، ركزت أبحاث مختبري على مساعدة الأشخاص الذين عانوا من إصابات الحبل الشوكي على الشعور مرة أخرى». «هذا العمل يقربنا من هذا الهدف من خلال تحديد وصفة إنتاج الخلايا التي يحتاجها الناس لتجربة راحة العناق أو الشعور بالخطر من خلال الألم.»
تم نشر النتائج في مجلة Cell Reports التي تتم مراجعتها من قبل الأقران.
الخلايا العصبية البينية الحسية، وهي فئة من الخلايا العصبية في النخاع الشوكي، مسؤولة عن نقل المعلومات الحسية من جميع أنحاء الجسم إلى الجهاز العصبي المركزي. في عام 2018، أصبح مختبر بتلر المجموعة الأولى التي تنشئ الخلايا العصبية الحسية البينية من الخلايا الجذعية الجنينية البشرية والخلايا الجذعية المستحثة متعددة القدرات. في ذلك الوقت، حددت دراستهم كيفية إنتاج بعض الأنواع الفرعية فقط من هذه الخلايا الحيوية.
تتوسع هذه الورقة الجديدة في هذا العمل من خلال تقديم بروتوكولات مفصلة يمكن استخدامها لتوجيه الخلايا الجذعية للتمايز إلى كل من الأنواع الفرعية الستة للخلايا العصبية الحسية. علاوة على ذلك، لا يمكن تمييز الخلايا العصبية البينية التي تم إنشاؤها باستخدام هذه البروتوكولات وراثيًا وجزيئيًا عن نظيراتها الواقعية في الجسم، مما يعطي الباحثين سببًا للاعتقاد بأنها ستتمتع بنفس الوظائف الحسية.
قال سانديب جوبتا، المؤلف الأول للدراسة الجديدة وزميل ما بعد الدكتوراه في مختبر بتلر: «كل نوع فرعي من الخلايا العصبية البينية الحسية ينقل معلومات حول إحساس مختلف، مثل اللمس والضغط والتمدد والألم والحكة والحرارة». «أي علاج خلوي يستخدم لعلاج إصابات الحبل الشوكي واستعادة الإحساس سيحتاج إلى احتواء كل هذه الأنواع الفرعية، ويجب أن تشبه الأنواع الفرعية الخلايا العصبية الداخلية الحقيقية قدر الإمكان.»
حدد جوبتا و بتلر أيضًا علامات فريدة على سطح الخلية لكل نوع من الأنواع الفرعية الستة، والتي ستسمح للعلماء بعزل مجموعات نقية من هذه الخلايا العصبية الحسية المختلفة، سواء كانت مشتقة من الخلايا الجذعية أو تم الحصول عليها من الجسم. وكخطوة أخيرة، أظهروا أنه من خلال إجراء تعديل على تلك البروتوكولات، يمكنهم بنجاح توليد أعداد كبيرة من الخلايا العصبية الحسية التي ستكون ضرورية للتطبيقات السريرية.
يمكن أن تكون هذه التطورات مجتمعة مفيدة بشكل خاص لتحديد الأدوية الجديدة. على سبيل المثال، يمكن للباحثين عزل الخلايا العصبية الحسية التي تنقل إشارات الألم واستخدامها لاختبار الأدوية التي تهدف إلى منع نشاطها لدى الأشخاص الذين يعانون من الألم المزمن.
قال بتلر، الذي يشغل كرسي إليانور آي ليزلي في أبحاث الدماغ الرائدة في قسم البيولوجيا العصبية في كلية ديفيد جيفن للطب بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس: «يفتح هذا الباب أمام إمكانية إعادة إنشاء الدوائر العصبية التي تنظم الألم في المختبر ثم فحص الأدوية الجديدة التي تعمل مثل المورفين ولكنها لا تستهدف الدماغ، مما قد يقلل خطر الإدمان».
بالإضافة إلى آثارها المحتملة على تطوير العلاجات الخلوية وفحص الأدوية، فإن القدرة على إنتاج الخلايا العصبية الحسية في المختبر يمكن أن تمكّن الباحثين من نمذجة ودراسة وتحديد العلاجات في نهاية المطاف للحالات التي تؤثر على الإحساس، مثل اضطرابات طيف التوحد، أو عدم الإحساس المزمن بالألم.
يعمل الفريق الآن على تكرار هذه النتائج باستخدام الخلايا البشرية. قال بتلر أنّه إذا نجح هذا العمل في إنتاج جميع الأنواع الفرعية من الخلايا العصبية الحسية البشرية، فإنه سيوفر وسيلة جديدة مهمة لدراسة اضطرابات المعالجة الحسية.
تم دعم الدراسة من قبل المعهد الوطني للاضطرابات العصبية والسكتة الدماغية، وهو جزء من المعاهد الوطنية للصحة، وزمالة ما بعد الدكتوراه من برنامج التدريب التابع لمركز أبحاث الخلايا الجذعية في جامعة UCLA.
تتم تغطية البروتوكولات التي توجه الخلايا الجذعية للتمايز إلى أنواع فرعية مختلفة من الخلايا العصبية الحسية من خلال طلب براءة اختراع قدمته مجموعة تطوير التكنولوجيا بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس نيابة عن حكام جامعة كاليفورنيا، مع إدراج بتلر وجوبتا كمخترعين مشاركين.
12 يوليو 2022
