في دراسة نُشرت في مجلة Cell Stem Cell ، اكتشف العلماء في جامعة نورث كارولينا في تشابل هيل طريقة أكثر انسيابية وذات فعالية لإعادة برمجة خلايا الأنسجة الندبية (الخلايا الليفية) لتصبح خلايا عضلة القلب السليمة (خلايا عضلة القلب). تنتج الأرومات الليفية نسيجًا ليفيًا صلبًا يساهم في فشل القلب بعد نوبة قلبية أو بسبب أمراض القلب. يتم التحقيق في تحويل الخلايا الليفية إلى خلايا عضلية للقلب كإستراتيجية مستقبلية محتملة لعلاج هذه الحالة الشائعة والمميتة أو حتى علاجها في يوم من الأيام.
6 أكتوبر 2022
د. سالم موسى القحطاني
-------------
يعمل البروتين الذي يساعد في تكوين الخلايا العصبية أيضًا على إعادة برمجة خلايا الأنسجة الندبية إلى خلايا عضلة القلب ، خاصةً بالشراكة مع بروتين ثانٍ، وفقًا لدراسة قادتها لي تشيان ، دكتوراه ، في كلية الطب بجامعة كارولينا الشمالية.
________________________________________
تمت إعادة برمجة الخلايا الليفية البشرية إلى خلايا شبيهة بخلايا عضلة القلب. يظهر التألق المناعي جزيئات مختلفة: DNA (أزرق) ، قلب تروبونين تي (برتقالي) واكتينين (أخضر).
حقق العلماء في كلية الطب بجامعة نورث كارولينا تقدمًا كبيرًا في المجال الواعد لإعادة البرمجة الخلوية وتجديد الأعضاء ، ويمكن أن يلعب هذا الاكتشاف دورًا رئيسيًا في الأدوية المستقبلية لعلاج القلوب المتضررة.
في دراسة نُشرت في مجلة Cell Stem Cell ، اكتشف العلماء في جامعة نورث كارولينا في تشابل هيل طريقة أكثر انسيابية وذات فعالية لإعادة برمجة خلايا الأنسجة الندبية (الخلايا الليفية) لتصبح خلايا عضلة القلب السليمة (خلايا عضلة القلب). تنتج الأرومات الليفية نسيجًا ليفيًا صلبًا يساهم في فشل القلب بعد نوبة قلبية أو بسبب أمراض القلب. يتم التحقيق في تحويل الخلايا الليفية إلى خلايا عضلية للقلب كإستراتيجية مستقبلية محتملة لعلاج هذه الحالة الشائعة والمميتة أو حتى علاجها في يوم من الأيام.
من المثير للدهشة أن مفتاح تقنية صنع عضلة القلب الجديدة اتضح أنه بروتين يتحكم في نشاط الجينات يسمى Ascl1 ، والذي يُعرف بأنه بروتين مهم يشارك في تحويل الخلايا الليفية إلى خلايا عصبية. كان الباحثون يعتقدون أن Ascl1 كان خاصًا بالخلايا العصبية.
قالت كبيرة مؤلفي الدراسة لي تشيان ، حاصلة على درجة الدكتوراه ، وأستاذة مشاركه في قسم علم الأمراض والأمراض في جامعة كارولينا الشمالية: "إنه اكتشاف خارج الصندوق ، ونتوقع أن يكون مفيدًا في تطوير علاجات القلب المستقبلية وأنواع أخرى محتملة من إعادة البرمجة الخلوية العلاجية".
طور العلماء على مدار الخمسة عشر عامًا الماضية تقنيات مختلفة لإعادة برمجة الخلايا البالغة لتصبح خلايا جذعية ، ثم لتحفيز تلك الخلايا الجذعية لتصبح خلايا بالغة من نوع آخر. في الآونة الأخيرة ، وجد العلماء طرقًا للقيام بهذه كإعادة البرمجة بشكل مباشر - مباشرة من نوع خلية ناضجة إلى نوع آخر. كان الأمل هو أنه عندما يتم جعل هذه الأساليب آمنة وفعالة إلى أقصى حد ، سيتمكن الأطباء من استخدام حقنة بسيطة في المرضى لإعادة برمجة الخلايا المسببة للضرر إلى خلايا مفيدة..”
قالت تشيان: "لطالما كانت إعادة برمجة الخلايا الليفية أحد الأهداف المهمة في هذا المجال". وأضافت "ان النشاط المفرط للخلايا الليفية يكمن وراء العديد من الأمراض والظروف الرئيسية بما في ذلك قصور القلب ومرض الانسداد الرئوي المزمن وأمراض الكبد وأمراض الكلى وتلف الدماغ الذي يشبه الندبة والذي يحدث بعد السكتات الدماغية."
في الدراسة الجديدة ، استخدم فريق تشيان ، بما في ذلك المؤلف الأول المشارك هاوفي وانج الحاصل على درجة الدكتوراه وباحث ما بعد الدكتوراه, ثلاث تقنيات موجودة لإعادة برمجة الخلايا الليفية للفأر إلى خلايا عضلات القلب وخلايا الكبد والخلايا العصبية. كان هدفه هو فهرسة ومقارنة التغييرات في أنماط نشاط الخلايا الجينية وعوامل تنظيم النشاط الجيني خلال عمليات إعادة البرمجة الثلاثة المتميزة هذه.
بشكل غير متوقع ، وجد الباحثون أن إعادة برمجة الخلايا الليفية في الخلايا العصبية تنشط مجموعة من جينات خلايا عضلة القلب. وسرعان ما قرروا أن هذا التنشيط كان بسبب بروتين Ascl1 ، أحد بروتينات "عامل النسخ" للمبرمج الرئيسي التي تم استخدامها في تكوين الخلايا العصبية.
منذ تنشيط جينات خلايا بروتين عضلة القلب Ascl1 ، أضافها الباحثون إلى مزيج عوامل النسخ الثلاثة التي كانوا يستخدمونها لصنع خلايا عضلة القلب ، لمعرفة ما سيحدث. لقد اندهشوا عندما اكتشفوا أنها زادت بشكل كبير من كفاءة إعادة البرمجة - نسبة الخلايا التي تمت إعادة برمجتها بنجاح - بأكثر من عشرة أضعاف. في الواقع ، وجدوا أنه يمكنهم الآن الاستغناء عن عاملين من العوامل الثلاثة من كوكتيلهم الأصلي ، مع الاحتفاظ فقط بـ Ascl1 وعامل نسخ آخر يسمى Mef2c.
في تجارب أخرى ، وجدوا دليلًا على أن Ascl1 ينشط كلاً من جينات الخلايا العصبية وخلايا عضلة القلب ، لكنه يتحول بعيدًا عن الدور المؤيد للخلايا العصبية عندما يكون مصحوبًا بـ Mef2c. بالتآزر مع Mef2c ، يقوم Ascl1 بتشغيل مجموعة واسعة من جينات عضلة القلب.
قالت تشيان: "يعمل كل من Ascl1 و Mef2c معًا لممارسة التأثيرات المؤيدة لخلايا عضلة القلب التي لا يمارسها أي من العاملين بمفرده ، مما يجعل عملية إعادة البرمجة فعالة".
تظهر النتائج أن عوامل النسخ الرئيسية المستخدمة في إعادة البرمجة الخلوية المباشرة ليست بالضرورة مقصورة على نوع واحد لخلية مستهدفة.
ربما الأهم من ذلك أنها تمثل خطوة أخرى على الطريق نحو علاجات إعادة برمجة الخلايا في المستقبل للاضطرابات الرئيسية. تقول تشيان إنها وفريقها يأملون في صنع بروتين اصطناعي ثنائي في واحد يحتوي على الأجزاء الفعالة لكل من Ascl1 و Mef2c ، ويمكن حقنه في القلوب الفاشلة لإصلاحها.
https://news.unchealthcare.org/2022/10/scientists-discover-protein-partners-that-could-heal-heart-muscle/
