أحدث ما توصل اليه العلماء: كشف الخلايا الجذعية يرسم خارطة ترميم العظام التالفة !

تخصيب الخلايا الجذعية!

هل تخيلت يوما أن يستطيع الأطباء تعويض العظام التالفة أو ضياع المادة العظمية الناتج عن الكسور والحوادث الشديدة؟!.

لا تقلق! قد يكون هذا قريبا جدًا، فقد طور باحثون في جامعة ساوثهامبتون طريقة جديدة لاستخدام المواد النانوية لتنشيط الخلايا الجذعية الهيكلية.

لذلك، استخدم فريق من الفيزيائيين والكيميائيين وخبراء هندسة الأنسجة، جسيمات الذهب النانوية (وهي جزيئات كروية صغيرة تتكون من آلاف ذرات الذهب) لكشف خلايا جذعية محددة، حيث تتوهج هذه الخلايا عند ارتباطها مع جسيمات الذهب النانوية مما يسمح بكشفها وعزلها عن باقي الخلايا.

أكد الباحثون أن هذه التقنية الجديدة في تخصيب الخلايا الجذعية أبسط وأسرع من الطرق الأخرى وأكثر فعالية من 50-500 مرة.

نشرت الدراسة، التي قادها أستاذ علوم العضلات والعظام، ريتشارد أوريفو والبروفيسور أنطونيوس كاناراس في مجلة  ACS Nano – وهي مجلة متعددة التخصصات معترف بها دوليًا.

ما الخطوات المتبعة لكشف الخلايا الجذعية؟

استخدم الباحثون جزيئات الذهب النانوية مغطاة بخيوط من الحمض النووي وذلك لكشف mRNA الخلايا الجذعية في النخاع العظمي.

بعد ذلك، تكشف مجهريا بفضل الصبغة الفلورية التي تطلقها الجسيمات النانوية وبالتالي تصبح هذه الخلايا الجذعية مميزة عن الخلايا المحيطة بها ويتبع هذا فرز للخلايا بطرق متطورة.

الخلايا الجذعية؛ هي خلايا غير متمايزة بعد، ويمكنها أن تتطور وتتخصص لأداء وظائف مختلفة. حاليا يتم العمل على إنماء هذه الخلايا في ظروف محددة لتكوين أنسجة العظام والغضاريف للمساعدة في إصلاح العظام المكسورة.

ما أهمية تطوير هذه التقنية؟؟

أدى زيادة متوسط العمر لدى السكان إلى زيادة معدل الكسور العظمية المتعلقة بهشاشة العظام.
بحيث تصاب بها امرأة من كل ثلاثة نساء ورجل من خمسة في كل أنحاء العالم.

وهذا يكلف الاقتصاد الأوروبي 17 مليار يورو والاقتصاد الأميركي 20 مليار يورو سنويا.

كذلك، عمل البروفيسور ريتشارد أوريفو وفريقه ضمن فريق أبحاث العظام والمفاصل بجامعة ساوثهامبتون لأكثر من 15 عاما على فهم تطور أنسجة العظام والغضاريف.

خلال هذا الوقت كان كذلك البروفيسور أنطونيوس كاناراس وفريقه يعملون ضمن مجموعة الكم والضوء والمادة على إنتاج مواد نانوية جديدة ودراسة إمكانية تطبيقها في مجالات العلوم الطبية الحيوية والطاقة.

قد وصل العمل المشترك للفريقان معا لهذه الدراسة المثيرة للاهتمام

إضافة هامة لكل من البروفيسور أوريفو والبروفيسور كاناراس:

قال البروفيسور أوريفو:” تقدم العلاجات القائمة على الخلايا الجذعية علاجات واعدة لأمراض العظام لكبار السن. وبالتالي استفادت هذه الدراسة من تسلسل الـ DNA الفريد للخلايا الجذعية الهيكلية. وباستخدام الفرز الفلوري المنشط  للخلايا (FACS) تمكنا من تخصيب الخلايا الجذعية العظمية الخاصة بالمرضى”.

ومع أن هناك حاجة لمزيد من الدراسات؛ فإن هذه الدراسة تقدم لنا خطوة إيجابية لإمكانية تحديد الخلايا الجذعية العظمية البشرية والاستفادة منها بعلاجات مختلفة”.

وأضاف البروفيسور أوريفو: “أظهرت هذه الدراسة مزايا البحث متعدد التخصصات، للوصول لعلاج حالة صعبة مع أحدث تقنيات البيولوجيا الجزيئية / الخلوية وبمساعدة تقنيات الكيمياء للمواد النانوية”.

قال البروفيسور كاناراس: “إن التشكيل الصحيح والمناسب للخلايا ضروري قبل إدخالها بتشكيلات معقدة”.

في هذه الدراسة قمنا بتصميم جسيمات نانوية مرتبطة مع تسلسلات قصيرة من الحمض النووي التي تكون قادرة على استشعار HSPA8 mRNA و Run×2 mRNA في الخلايا الجذعية العظمية جنبا إلى جنب مع استراتيجيات بوابات FACS المتقدمة، لفرز مجموعة معينة من الخلايا”.
ومن الجوانب المهمة في تصميم المواد النانوية تنظيم كثافة النوكليوتيدات الصغيرة على سطح الجسيمات النانوية.
لتجنب التدهور الأنزيمي ل RNA الخلايا.
حيث تكمن فائدة الجزيئات الفلورية على النكليوتيدت الصغيرة بمتابعة الجسيمات النانوية طوال زمن التجربة.

يدرك كلا الباحثيين الرئيسيين أن النتيجة التي وصلت إليها الدراسة كانت بفضل الجهود المشتركة للباحثين ذوي الخبرة وطلاب الدكتوراه. بالإضافة إلى التعاون مع البروفيسور توم براون والدكتورة عفاف إي-صغير من جامعة إكسفورد.

يقول فريق العمل أن الخطوة القادمة هي الانتقال إلى التطبيق السريري مع دراسات تكوين العظام قبل السريرية.
في النهاية؛ يعود الفضل لاتمام هذه الدراسة لمنحة مشروع BBSRC للأستاذ Oreffo والبروفيسور Kanaras.

يمكنك الاطلاع على هذه المواضيع ذات الصلة الضرورية:

هشاشة العظام وكل ماتريد أن تعرف عنها

الموجات فوق الصوتية العلاجية من الاستخدامات الحديثة لل Ultrasound. تعرف عليها

كالمعجزات.. زراعة الشبكية بالأقطاب الكهربائية تحمل أملاً لاستعادة المكفوفين بصرهم