زراعة الخلايا الجذعية لأول مرة لعلاج الكلاب

طور علماء يابانيون وسيلة فريدة لزراعة الخلايا الجذعية للكلاب، تتكون بالكامل من البروتينات الحيوانية. في السابق، تم استخدام مواد من أصل بشري أو الفئران لزراعة الخلايا الجذعية المحفزة (iPS) التي يسببها الكلاب. زادت هذه المكونات الأجنبية من خطر حدوث رد فعل مناعي، مما حد من استخدامها السريري. ونشرت نتائج الدراسة في المجلة العلاج التجديدي.

لماذا نحتاج إلى “إطار” للخلايا؟

تتمتع خلايا الكلاب الجذعية المحفزة بالقدرة على التحول إلى أي نوع من الخلايا في الجسم، مما يجعلها أدوات قيمة لدراسة الأمراض الشائعة في كل من الكلاب والبشر. للنمو والانقسام الطبيعي، يحتاجون إلى ركيزة بروتينية تعمل كإطار. وترتبط الخلايا به وتستقبل إشارات للتكاثر والتمايز. وبدون هذا الإطار، فإنها تموت أو تكون غير قادرة على التطور إلى أنسجة متخصصة.

حتى الآن، كانت المشكلة الرئيسية هي أن معظم الركائز يتم الحصول عليها من جسم الإنسان. وهي مادة غريبة على خلايا الكلاب، مما يسبب رفضها المحتمل ويحد من استخدامها في الطب التجديدي البيطري.

استخدام بكتيريا الإشريكية القولونية

ولخلق بيئة مخصصة للكلاب بالكامل، قام فريق بقيادة طالب الدراسات العليا كوهي شيشيدا والبروفيسور شينغو هاتوي من كلية الدراسات العليا للعلوم البيطرية في جامعة أوساكا متروبوليتان بتعديل بكتيريا الإشريكية القولونية (E. coli).الإشريكية القولونية). تم إدخال جينات الكلاب فيها، مما جعل من الممكن إنتاج فيترونيكتين (VTN)، وهو بروتين طبيعي للكلاب وحيوي لدعم نمو خلايا iPS. عملت البكتيريا كمصانع صغيرة، حيث توفر ما يكفي من البروتين لتحل محل المكونات البشرية بشكل كامل.

“هذا الإنجاز مهم لأنه يفتح إمكانية النمو المستقر للخلايا الجذعية المحفزة للكلاب دون التعرض لخطر التلوث بين الأنواع. وقال شيشيدا: “يمكننا الآن استخدام نظام استزراع كل الكلاب، مما يحسن بشكل كبير سلامة وكفاءة التجارب والتطبيقات السريرية المحتملة”.

تحتفظ الخلايا بالقدرة على التطور

أظهرت التجارب أن VTN، المشتق من جينات الكلاب، يدعم نمو الخلايا بشكل فعال مثل النسخة البشرية. تحتفظ الخلايا الجذعية متعددة القدرات بالقدرة على التحول إلى أي نوع من الخلايا – من الخلايا العصبية إلى خلايا القلب والخلايا المكونة للدم. وهذا أمر بالغ الأهمية للبحث الذي يهدف إلى علاج مجموعة واسعة من الأمراض في الكلاب.

بالإضافة إلى ذلك، أنشأ العلماء شكلاً مبسطًا من البروتين – VTN-N، والذي تمت إزالة جزء من منطقة N-terminal منه. أدى هذا إلى تقليل تعقيد الجزيء وربما تقليل مشاكل الإنتاج أو الاستجابة المناعية، مع الحفاظ على كفاءة البروتين عند مستوى عالٍ.

إمكانية الطب البيطري

إن خلق بيئة مناسبة للكلاب يفتح آفاقًا جديدة في الطب التجديدي للحيوانات.

وقال البروفيسور خاتويا: “هذا يجعلنا أقرب إلى علاج الأمراض التي يصعب علاجها لدى الكلاب، بما في ذلك أمراض القلب والأوعية الدموية والعصبية وأمراض المكونة للدم”.

إن القدرة على إنتاج VTN بكميات كبيرة باستخدام الإشريكية القولونية تجعل هذه التكنولوجيا فعالة من حيث التكلفة وقابلة للتطوير، وهو أمر مهم للتطبيقات العملية في الطب البيطري.

سيؤدي استخدام مثل هذه البيئة أيضًا إلى تقليل المخاطر وتحسين إمكانية تكرار التجارب، نظرًا لأن جميع المكونات تأتي من نفس النوع. وهذا يفتح الطريق أمام علاجات تجديدية أكثر دقة وأمانًا.

وأضاف البروفيسور هاتويا: “هذا البحث يخلق الأساس للاختراقات المستقبلية في الطب التجديدي البيطري ويجعل من الممكن دراسة الأمراض التي كان من الصعب علاجها حتى الآن”.