علماء ألمان يحوّلون خلايا الدم إلى خلايا جذعية عصبية أصغر بـ60 عاماً

تمكّن فريق بحثي من جامعة بون ومستشفاها الجامعي في ألمانيا من إعادة برمجة خلايا دم مأخوذة من متبرع يبلغ من العمر ثمانين عاماً، وتحويلها إلى خلايا جذعية عصبية يقل عمرها البيولوجي عن عشرين عاماً، في إنجاز علمي نُشر في مجلة "Aging Cell" يفتح نافذة جديدة لفهم آليات الشيخوخة الخلوية وسبل مقاومتها.

قاد الدراسة البروفيسور أوليفر بروستله، مدير معهد علم الأحياء العصبي الترميمي في مستشفى جامعة بون، بالتعاون مع باحثين من جامعة بون وجامعة آخن للتكنولوجيا (RWTH Aachen)، من بينهم ليا جيسيكا بيرغ ويوليا فرانتسن وأندرياس بونيس وفولفغانغ فاغنر. واعتمد الفريق على أسلوب مختلف عن الطرق التقليدية لإعادة برمجة الخلايا، إذ حوّل خلايا الدم الحمراء غير الناضجة مباشرة إلى خلايا جذعية عصبية، متجاوزاً مرحلة الخلية الجذعية متعددة القدرات التي كانت تُستخدم في الأبحاث السابقة كخطوة وسيطة إلزامية.

تعتمد عملية إعادة البرمجة هذه على عوامل النسخ، وهي بروتينات متخصصة قادرة على تفعيل أو تعطيل مجموعات معينة من الجينات داخل الخلية، فتدفعها لتغيير هويتها الوظيفية بالكامل. ولتتبع التغير في العمر البيولوجي للخلايا خلال هذه العملية، استعان الباحثون بما يُعرف بالساعة فوق الجينية، وهي أداة تقيس أنماط مَثْيَلَة الحمض النووي، وهي تعديلات كيميائية تتراكم على الحمض النووي مع التقدم في العمر دون أن تغيّر تسلسله الوراثي.

وأظهرت النتائج أن عملية التجديد لم تحدث دفعة واحدة، بل تدريجياً على مدى أكثر من مئة يوم من المراقبة المخبرية، إذ لوحظ انخفاض العمر البيولوجي بنحو ستين عاماً بعد خمسين يوماً من بدء إعادة البرمجة. وتكمن أهمية هذا التدرج في أنه مكّن الباحثين من رصد اللحظة الدقيقة التي تبدأ فيها الخلية بالتحول، ومن ثم دراسة العوامل التي تسرّع هذا التحول أو تبطئه.

ولم يتوقف الباحثون عند قياس العمر الجزيئي فحسب، بل أكدوا أن الخلايا المعاد برمجتها لا تبدو شابة وفق المؤشرات الجزيئية وحدها، بل تتصرف فعلياً كخلايا شابة من الناحية الوظيفية أيضاً. ويستند هذا الاستنتاج إلى أعمال سابقة للفريق نفسه أظهرت أن الخلايا العصبية المنتجة بهذه الطريقة قادرة على الاندماج مع الخلايا العصبية القائمة فعلاً بعد زراعتها في أدمغة فئران تجارب.

وتأتي هذه الدراسة في سياق أوسع من الأبحاث العالمية حول إعادة البرمجة الخلوية، التي انطلقت أساساً من اكتشاف الباحث الياباني شينيا ياماناكا عوامل جينية قادرة على إعادة الخلايا البالغة إلى حالة جذعية متعددة القدرات، وهو إنجاز حاز عنه جائزة نوبل في الطب عام 2012. وبينما ركزت معظم الأبحاث اللاحقة على استخدام هذه العوامل بكامل قوتها لإعادة الخلية إلى نقطة الصفر الجنينية، يختبر فريق بون نهجاً أكثر اعتدالاً يستهدف تجديد الخلية جزئياً دون محو هويتها بالكامل، وهو ما قد يقلل من المخاطر المرتبطة بفقدان الخلية لذاكرتها الوظيفية أو تحولها إلى خلايا غير منضبطة النمو.

يرى الباحثون أن هذا النموذج المختبري البطيء والقابل للرصد يمثل أداة قيّمة لدراسة آلية التجدد الخلوي بحد ذاتها، بعيداً عن مجرد الوصول إلى نتيجة نهائية. فمن خلال تتبع كل مرحلة من مراحل التحول، يمكن للعلماء تحديد النقاط التي يمكن عندها التدخل لتعزيز قدرة الخلايا على التجدد أو إبطاء شيخوختها. ويعتقد الفريق أن هذا الفهم قد يساعد لاحقاً في توضيح التغيرات الخلوية المرتبطة بأمراض الدماغ التنكسية المرتبطة بالعمر، مثل مرض الزهايمر.

ومع ذلك، يشدد الباحثون على أن الدراسة لا تمثل بأي حال علاجاً جاهزاً لعكس الشيخوخة لدى البشر، وأن النتائج تقتصر حتى الآن على بيئة المختبر وخلايا معزولة. فالطريق لا يزال طويلاً بين إثبات إمكانية تهيئة خلية واحدة في طبق مختبري وبين تطوير تدخل علاجي آمن وفعال على مستوى الجسم كله.

تلقت الدراسة تمويلاً من برنامج "آفاق 2020" التابع للاتحاد الأوروبي، ومؤسسة البحوث الألمانية، ووزارة البحث والتكنولوجيا والفضاء الاتحادية الألمانية، وتأتي ضمن موجة متصاعدة من الأبحاث العالمية التي تسعى لفهم الشيخوخة كعملية بيولوجية قابلة للتعديل الجزئي، لا كمصير حتمي لا رجعة فيه.

وفي المنطقة العربية، تُشير إحصاءات منظمة الصحة العالمية إلى أن أمراض الدماغ التنكسية كالزهايمر باتت مصدر قلق متنامٍ في دول الخليج ودول المغرب العربي، في ظل الارتفاع المتصاعد في متوسط أعمار السكان. وقد أطلقت مراكز بحثية في الإمارات والمملكة العربية السعودية، ومنها المجلس الاستشاري الطبي لمؤسسة صحة أبوظبي وعدد من المستشفيات التعليمية السعودية، برامج لدراسة الخلايا الجذعية وأمراض الأعصاب. ويرى خبراء طب الدماغ العرب أن أبحاث الشيخوخة الخلوية كهذه، وإن كانت مبكرة، قد تُرسم مستقبلاً مساراتٍ علاجية جديدة لمرضى الخرف في المنطقة إذا ما نُقلت من المختبر إلى التطبيق السريري.

ويرى مراقبون أن نتائج كهذه، وإن كانت بعيدة عن التطبيق السريري المباشر، تمنح العلماء خريطة طريق أدق لفهم اللحظة التي تنقلب فيها خلية عجوزة إلى خلية فتية من جديد.