ماهو المرض المتعارف عليه بالمرض في الطبق؟

تُستعمل أبحاث الخلايا الجذعية في جنوب أفريقيا لتطوير نماذج ما يُعرف بـ"المرض في الطبق" تعرف عليهم أكثر

تُستعمل أبحاث الخلايا الجذعية في جنوب أفريقيا لتطوير نماذج ما يُعرف بـ"المرض في الطبق" التي تُصلح التغيُّرات (التشوهات) الوراثية التي تؤدي إلى العمى الليلي، والرؤية النفقية، والعمى النهائي.
إذا نجح البحث، التغيُّرات التي يُمكن أن تُصلح بعملية تُدعى "تحرير المورثات"، تأخُذ مكانها داخل الخلايا الجذعية مُشتقة من بشرة المريض. هذه الخلايا الجذعية تتحول إلى نسيج مُعتلّ داخل المرض، الذي في هذه الحالة شبكية العين.
إنها الخطوة الأولى لفهم كيف تُسبب التغيُّرات المرض، وإذا يُمكن لإصلاح العيب في الخلية أن يعكس تقدُّم المرض في نموذج الطبق.
بالرغم من أنّ عمليات زرع الخلايا الجذعية قد حدثت في بعض أجزاء العالم، إلا أنها لا تزال في طور التجربة السريرية في أمريكا الشمالية. البحث يُعد ضمن التطورات الأكثر تقدُّمًا في علاجات الخلايا الجذعية.
العمى الليلي، والرؤية النفقية، والضعف البصري النهائي هي أعراض تلخبُط تُدعى "التهاب الشبكية الصباغي" «retinitis pigmentosa» – أحد العديد من أمراض العين الوراثية، أو اضطرابات انحلالات الشبكية.
تحدُث اضطرابات انحلالات الشبكية في واحد من كُل 3500 شخص حول العالم. لكن هذه الاضطرابات متنوعة وراثيًا وسريريًا. ذلك بسبب كونهم مُرتبطين بالتغيُّرات في أكثر من 280 مورث. الاضطرابات يُمكن أن تعبر للأسفل من جيلٍ لآخر من خلال أحد أو كلا الأبوين، ويُمكن أن تؤثر على الأطفال بشكلٍ مُختلف اعتمادًا على جنسهم. على الأقل، 50% من الحالات مُتفرّقة.
قد يحدُث بدون أي نتائج سريرية أُخرى أو قد يظهر كجزُء من مرضٍ آخر، مثل مُتلازمة آشر «Usher syndrome»، عندما تُصاحب بفُقدان السمع. هذا يربُطها بالعصبية الحسية أو حالات شذوذ خلقية. أيضًا يحدُث كنتيجة لأمراض شاملة أُخرى كبعض أشكال مرض السُكري.

فهم المورث

بحثُنا ينظُر إلى آليات مورث واحد والذي يُسبب العمى الليلي وخسارة الرؤية الخارجية. فهم الآلية هي الخطوة الأولى لابتكار أي علاج للمرض.
المورث، الذي عرّفناهُ في 2004 بالترميز «PRPRF8»، مُشترك في العمل الطبيعي للأجهزة المعنية بترجمة البروتينات في أجسامنا. موجود في كُل أنحاء الجسم ولكن عند الأشخاص الذين يملكون التغيُّرات يؤدي بهم إلى اعتلال الرؤية.
مثاليًا، لإيجاد طريقة لعلاج هذا المرض، التغيُّرات التي تُسبب العمى الليلي وفقدان الرؤية الخارجية، علينا أن نعمل على شبكية عين المريض. ولكن هذا النسيج غير مُتاح من المواد الحية.
هُنا يأتي دور بحث الخلية الجذعية. بحث الخلية الجذعية كان ذا دور فعّال في نمذجة "المرض في الطبق" لدراسة المرض المعني أو لخلق بيئة لاختبار العلاجات للمرض. سواء يُمكن مُعالجة المرض أو لا، يعتمد على فهم الأساسيات الحيوية للمرض. نمذجة المرض تسمح للعُلماء لاستكشاف كيف يعمل المرض في المُختبر بدلًا من المريض مُباشرة.

المرض في الطبق

نموذج مرض يُمثل حالة أحيائية شاذة للإنسان في مرض مُعين. بالرغم أن الفئران قد اُستخدمت لنمذجة المرض، يسعى الباحثون نحو استعمال الخلايا في الطبق؛ لأن الفئران تملُك مُحددات أخلاقية ولا يُمكن أن تعكس أمراض الإنسان.
هُناك ثلاثة أنواع مُختلفة من الخلايا الجذعية: الخلايا الجذعية البالغة، والخلايا الجذعية الوسيطة «mesenchymal» مُتعددة القُدرات، والخلايا الجذعية المُحفزة.
الخلايا الجذعية المُحفزة هي خلايا جذعية بالغة بُرمجت داخل المُختبر للتصرُّف مثل خلايا جذعية جنينية. هذه الخلايا يُمكن أن تُميّز إلى العديد من أنواع الأنسجة، إذ يُمكن ذلك، نظريًا، وبعدها تُستعمل لمُعالجة أمراض مُختلفة.
عبر جعل الخلايا الجذعية المُحفزة نماذج خلوية للمرض، يسمح هذا للباحثين بدراسة تأثيرات علاجات مُعينة على النسيج، وهذا قد يتضمن إمّا تعديل المورث أو دراسات علاج المورث في المُختبر.
أحد أجزاء دراستنا يستخدم تقنية الخلية لأخذ نسيج جلدي سهل الوصول إليه من المرضى أو أشقائهم غير المُصابين وبعدها إنماء تلك الأنسجة إلى ألياف خطية خلوية والتي يُمكن أن تُبرمج إلى خلايا جذعية مُحفزة.
هذه الخلايا الجذعية المُبرمجة شبيهة إلى حدٍ كبير مع النسيج الجنيني الذي يمتلك بعدها الإمكانية ليتم تمييزُه إلى خلايا صُبغية لشبكية العين وخلايا مُستقبلة للضوء.
متى ما نحصُل على الخلايا المُستقبلة للضوء والخلايا الصبغية لشبكة العين، سوف نؤدي تعبير وراثي إنساني للمحتوى الوراثي على نطاقٍ واسع. في هذه العملية تُستعمل الأوامر الوراثية لصنع تحليل المورث المُنتج "الترنسكريبتوم". هذا التحليل سيُسلط الضوء على التأثيرات النهائية للتغيُّر، ومُحتمل أيضًا أن يؤدي لفهم لماذا تُظهر خلايا الشبكية المرض عوضًا عن باقي الخلايا أو الأنسجة أو الأعضاء في الجسم.
يجب أن يُعيد النموذج إنتاج سمات المرض خارج الجسم. هذا مُفيد جدًا للأمراض التي من الصعب فيها الحصول على النسيج المُصاب بالمرض من المريض كأمراض الشبكية.
هذا لأن نسيج شبكية العين، أو نسيج العين لا يُمكن الحصول عليه بينما يكون المريض على قيد الحياة. إذا توفي المريض، فهُناك وقتٌ محدود لجمع النسيج. استخدام نموذج المرض في الطبق يُزيل هذه المعوّقات.

العلاقة بين الخلايا الجذعية والتصحيحات الوراثية

إذا صُحّح التغيُّر عبر نموذج المرض في الطبق، عبر تقنية تُعرف بالتعديل الوراثي، يعني ذلك أن المورث المُعدّل، بدون تغيُّره (تشوههُ)، يُمكن نظريًا زرعُه داخل المريض.
توفر هذه التقنية وعدًا لعلاج الأمراض الوراثية عبر زرع خلايا جذعية مُحفزة مُصححة مملوكة من المريض نفسهُ.
المنافع الكامنة للخلايا الجذعية المبنية على علاج المورثات وتعديلات المورثات هي:
- إزالة الحاجة للكبت المناعي «immunosuppression».
- القُدرة على توليد دعم لا محدود للخلايا المزروعة المُشتقة من المريض.
- القُدرة على تعديل مورث المرض المُسبب للتغيُّرات الوراثية.
في جنوب أفريقيا يعمل الباحثون على التعديلات الوراثية وتقنية الخلايا الجذعية. عمومًا، إنها ليست في مرحلة التجربة الطبية أو العلاجية.
بالرغم من أن التجارب الطبية بدأت في بعض البُلدان، هذا النوع من البحث مازال في بدايته بوجود العديد من العوائق قبل أن يصل استخدام العلاج القائم على الخلايا الجذعية إلى العيادات.
هذه التحديات تتضمن تحديد الأمان والكفاءة لهذا النوع من العلاج؛ لأن النتائج بعيدة المدى غير معروفة حاليًا.
نسيج شبكية العين المُخصص من المريض في طبق بتري (طبق مُختبري) يمنحُنا إمكانية عمل تحريرات وراثية مُطورة. بالرغم من أن هذا يُمكن أن يؤدي الى انعكاس في المرض الخلوي في الطبق، يؤمل أن يمنحنا ذلك أفكارًا نحو مواضيع على المدى البعيد للعلاجات المبنية على الأمراض في البشر.

إعداد: Ahmed Alsarrai
تدقيق: Waleed Adel