يقول باحثو جونز هوبكنز الطب أنهم طوروا طريقة لزرع بعض خلايا المخ


في تجارب على الفئران ، يقول باحثو جونز هوبكنز الطب أنهم طوروا طريقة لزرع بعض خلايا المخ الواقية بنجاح دون الحاجة إلى عقاقير مضادة للرفض مدى الحياة.


زرع بعض خلايا المخيفصل تقرير عن البحث ، نُشر في 16 سبتمبر في مجلة Brain ، المنهج الجديد ، الذي يتفوق بشكل انتقائي على الاستجابة المناعية ضد الخلايا الغريبة ، مما يسمح للخلايا المزروعة بالبقاء على قيد الحياة ، وتزدهر وتحمي أنسجة المخ بعد فترة طويلة من إيقاف العقاقير التي تثبط المناعة.

إن القدرة على زرع الخلايا السليمة بنجاح في الدماغ دون الحاجة إلى الأدوية التقليدية المضادة للرفض يمكن أن تدفع بالبحث عن علاجات تساعد الأطفال المولودين مع فئة نادرة ولكنها مدمرة من الأمراض الوراثية التي يساعدها المايلين ، وهو الطبقة الواقية المحيطة بالخلايا العصبية إرسال الرسائل ، لا تشكل بشكل طبيعي. يصاب واحد من كل 100،000 طفل مولود في الولايات المتحدة بأحد هذه الأمراض ، مثل مرض Pelizaeus-Merzbacher. يتميز هذا الاضطراب بفقدان الأطفال لمعالم النمو التنموية ، مثل الجلوس والمشي ، وتشنجات العضلات غير الطوعية ، وربما التعرض لشلل جزئي في الذراعين والساقين ، وكل ذلك ناتج عن طفرة جينية في الجينات التي تشكل المايلين.

"نظرًا لأن هذه الحالات تبدأ بواسطة طفرة تسبب خللاً وظيفيًا في نوع واحد من الخلايا ، فإنها تمثل هدفًا جيدًا للعلاجات الخلوية ، والتي تتضمن زرع خلايا أو خلايا صحية تم تصميمها بحيث لا يكون لها شرط لتوليها للخلايا المريضة أو التالفة أو المفقودة يقول بيوتر والشاك ، دكتوراه في الطب ، دكتوراه ، أستاذ مشارك في علم الأشعة والعلوم الإشعاعية في كلية الطب بجامعة جونز هوبكنز.

يعد الجهاز المناعي للثدييات عقبة رئيسية أمام قدرتنا على استبدال هذه الخلايا التالفة. يعمل الجهاز المناعي عن طريق التعرف السريع على الأنسجة "الذاتية" أو "غير الشخصية" ، وشن هجمات لتدمير الغزاة غير الأجانب أو "الأجانب". على الرغم من أنه مفيد عند استهداف البكتيريا أو الفيروسات ، إلا أنه يمثل عقبة رئيسية أمام الأعضاء أو الأنسجة أو الخلايا المزروعة ، والتي يتم تمييزها أيضًا للتدمير. إن العقاقير التقليدية المضادة للرفض والتي تعمل على نطاق واسع وبشكل غير محدد على تدعيم الجهاز المناعي تعمل بشكل متكرر على صد رفض الأنسجة ، ولكنها تترك المرضى عرضة للإصابة بالعدوى والآثار الجانبية الأخرى. يحتاج المرضى إلى البقاء على هذه الأدوية إلى أجل غير مسمى.

في محاولة لوقف الاستجابة المناعية دون آثار جانبية ، سعى فريق طب جونز هوبكنز إلى إيجاد طرق لمعالجة الخلايا التائية ، وهي قوة مكافحة عدوى النخبة في النظام التي تهاجم الغزاة الأجانب.

على وجه التحديد ، ركز Walczak وفريقه على سلسلة ما يسمى "إشارات تقدير التكاليف" التي يجب أن تصادفها الخلايا التائية من أجل بدء الهجوم.

يقول جيرالد برانداخير ، أستاذ الجراحة التجميلية والجراحة الترميمية والمدير العلمي لمختبر أبحاث التجمّع الوعائي المركب في الأوعية الدموية: "هذه الإشارات موجودة للمساعدة على ضمان عدم خرق خلايا الجهاز المناعي هذه لمهاجمة الأنسجة السليمة في الجسم". كلية الطب بجامعة جونز هوبكنز ومؤلف مشارك لهذه الدراسة.

ويقول إن الفكرة كانت تتمثل في استغلال الاتجاهات الطبيعية لهذه الإشارات المقلدة كوسيلة لتدريب الجهاز المناعي على قبول الخلايا المزروعة في نهاية المطاف باعتبارها "ذاتية" بشكل دائم.

للقيام بذلك ، استخدم الباحثون أجسامتين مضادتين ، CTLA4-Ig و Anti-CD154 ، والتي تمنع الخلايا التائية من بدء الهجوم عندما تواجه جسيمات غريبة عن طريق الارتباط بسطح الخلية التائية ، وتمنع إشارة "الانتقال" بشكل أساسي. وقد استخدم هذا المزيج بنجاح في السابق لمنع رفض زراعة الأعضاء الصلبة في الحيوانات ، لكن لم يتم اختباره بعد لإجراء عمليات زرع خلايا لإصلاح المايلين في المخ ، كما يقول والكزاك.

في مجموعة رئيسية من التجارب ، قام Walczak وفريقه بحقن أدمغة الماوس مع الخلايا الدبقية الواقية التي تنتج غمد المايلين الذي يحيط بالخلايا العصبية. تم تصميم هذه الخلايا المحددة وراثيا لتوهج بحيث يمكن للباحثين الحفاظ على علامات تبويب عليها.

ثم قام الباحثون بزرع الخلايا الدبقية في ثلاثة أنواع من الفئران: الفئران المهندسة وراثيا بحيث لا تشكل الخلايا الدبقية التي تخلق غمد المايلين والفئران الطبيعية والفئران المرباة لتكون غير قادرة على تحميل استجابة مناعية.

ثم استخدم الباحثون الأجسام المضادة لمنع استجابة مناعية ، ووقفوا العلاج بعد ستة أيام.

كل يوم ، استخدم الباحثون كاميرا متخصصة يمكنها اكتشاف الخلايا المتوهجة والتقاط صور لأدمغة الفأر ، بحثًا عن التواجد النسبي للخلايا الدبقية المزروعة أو عدم وجودها. بدأت الخلايا التي تم زرعها في فئران التحكم التي لم تتلق علاج الجسم المضاد على الفور في الوفاة ، ولم تعد الكاميرا تكتشف توهجها بحلول اليوم 21.

حافظت الفئران التي تلقت علاج الأجسام المضادة على مستويات كبيرة من الخلايا الدبقية المزروعة لأكثر من 203 أيام ، مما يدل على أنهم لم يقتلوا بواسطة الخلايا التائية للفأرة حتى في غياب العلاج.

يقول شن لي ، MD ، المؤلف الرئيسي للدراسة: "حقيقة أن أي توهج ظل يظهر لنا أن الخلايا قد نجت من عملية الزرع ، حتى بعد فترة طويلة من إيقاف العلاج". "نفسر هذه النتيجة على أنها نجاح في منع الخلايا التائية للجهاز المناعي من قتل الخلايا المزروعة".

كانت الخطوة التالية هي معرفة ما إذا كانت الخلايا الدبقية المزروعة نجت جيدًا بما يكفي لفعل ما تفعله الخلايا الدبقية عادة في المخ - إنشاء غمد المايلين. للقيام بذلك ، بحث الباحثون عن الاختلافات الهيكلية الرئيسية بين أدمغة الفأر مع الخلايا الدبقية المزدهرة وتلك غير الموجودة ، باستخدام صور التصوير بالرنين المغناطيسي. في الصور ، رأى الباحثون أن الخلايا الموجودة في الحيوانات المعالجة تملأ بالفعل الأجزاء المناسبة من الدماغ.

أكدت نتائجها أن الخلايا المزروعة كانت قادرة على الازدهار وتؤدي وظيفتها الطبيعية لحماية الخلايا العصبية في الدماغ.

وحذر Walczak أن هذه النتائج أولية. لقد استطاعوا إيصال هذه الخلايا والسماح لها بالنمو في جزء موضعي من دماغ الفأر.

في المستقبل ، يأملون في الجمع بين النتائج التي توصلوا إليها والدراسات المتعلقة بطرق توصيل الخلايا إلى الدماغ للمساعدة في إصلاح الدماغ على المستوى العالمي.

من بين الباحثين الآخرين المشاركين في هذه الدراسة: بيونج تشول أوه ، تشنجيان تشو ، أنتجي أرنولد ، آنا جابلونسكا ، جورج فورتمولير ، هوامين تشين وميروسلاف جانوفسكي من جامعة جونز هوبكنز ؛ شين لي من مستشفى داليان المركزي البلدي وجامعة جونز هوبكنز ؛ يوهانس بولتز من جامعة وارويك ؛ وتيم ماغنوس وبيتر لودفيج من جامعة هامبورغ.