التحول الصامت في نخاع العظم قد يتنبأ بسرطان الدم قبل سنوات من بدايته

يؤدي الالتهاب إلى إعادة توصيل نخاع العظم سرًا، مما يمكّن الخلايا الجذعية المتحولة من النمو ويمهد الطريق لأمراض الدم في المستقبل.

• اكتشف علماء من EMBL والمركز الطبي الجامعي ماينز (UMC Mainz) وقسم الطب الحيوي في بازل أن الالتهاب المزمن يمكن أن يعيد تشكيل بيئة نخاع العظم بهدوء، حيث تعيش الخلايا الجذعية في الدم، قبل سنوات من تطور سرطان الدم.
• وفي دراسة نشرت في اتصالات الطبيعةقام الفريق بتحليل عينات من نخاع العظم من أشخاص يعانون من تكون الدم النسيلي (CHIP) ومتلازمة خلل التنسج النقوي (MDS)، وكشفوا كيف يساعد الالتهاب في دفع الخطوات المبكرة لتطور المرض.
• مع تقدم CHIP وMDS، يتم فقدان خلايا الدعم الرئيسية التي تساعد الخلايا الجذعية في الدم على أداء وظائفها بشكل طبيعي. يتم استبدال هذه الخلايا السليمة بخلايا دعم التهابية تصبح مهيمنة بشكل متزايد وتخلق دورة التهابية ذاتية الاستدامة تتداخل مع إنتاج الدم الطبيعي.
• تشير النتائج إلى أن خلايا الدعم الالتهابية هذه تلعب دورًا رئيسيًا في إتلاف النخاع العظمي في المراحل المبكرة جدًا من المرض، مما يشير إلى استراتيجيات علاجية جديدة يمكن أن تبطئ أو تمنع الانتقال من اضطرابات الدم إلى السرطان.

في كل ثانية، يُنتج نخاع العظم ملايين من الدم والخلايا المناعية الجديدة. يعتمد هذا الناتج الثابت على التنسيق الوثيق بين الخلايا الجذعية المكونة للدم (HSCs)، وخلايا الدعم اللحمية، وأنظمة الإشارات المناعية التي تنظم النمو والتوازن.

مع تقدم الجسم في العمر، يصبح تعطيل هذا التنسيق أسهل. يمكن أن تتداخل الشيخوخة أو الالتهاب طويل الأمد أو الطفرات الجسدية مع كيفية تواصل هذه الخلايا. وعندما يحدث ذلك، يتباطأ التجديد الطبيعي للخلايا الجذعية، ويمكن أن تتكاثر الخلايا الجذعية السرطانية المتحولة بهدوء. مع مرور الوقت، يؤدي هذا إلى تكون الدم النسيلي ذو الإمكانات غير المحددة (CHIP)، وهي حالة موجودة في حوالي 10 إلى 20٪ من البالغين فوق سن 60 عامًا وحوالي 30٪ ممن تزيد أعمارهم عن 80 عامًا.

عادة لا يسبب CHIP أي أعراض، ولكن تأثيره ليس ضارًا على الإطلاق. وتزيد هذه الحالة من خطر الإصابة بسرطانات الدم بمقدار عشرة أضعاف وتضاعف خطر الإصابة بها أمراض القلب والأوعية الدموية والموت المبكر. هناك اضطراب ذو صلة، متلازمة خلل التنسج النقوي (MDS)، يتضمن خللًا في إنتاج خلايا الدم وفشلًا تدريجيًا في نخاع العظم. يؤثر MDS على ما يصل إلى 20 من كل 100.000 شخص فوق سن 70 عامًا، ويتطور ما يقرب من 30٪ من الحالات إلى سرطان الدم النخاعي الحاد (AML)، وهو سرطان عدواني ومميت في كثير من الأحيان.

وحتى مع هذه النتائج الخطيرة، فقد ناضل العلماء لفهم كيف تساهم التغيرات في بيئة نخاع العظم نفسه في تطور هذه الأمراض.

تتبع كيفية حصول الخلايا الجذعية المتحولة على ميزة

للتحقيق في كيفية بدء الخلايا الجذعية السرطانية المتحورة في السيطرة، أجرى فريق بحث دولي بقيادة جوديث زوغ من EMBL وجامعة بازل وبورهاني غويزغيز من UMC Mainz تحليلات جزيئية ومكانية مفصلة لنخاع العظم البشري. جاءت العينات من دراسة الأتراب BoHemE، التي أجريت بالتعاون مع أوي بلاتزبيكر في المركز الوطني لأمراض الأورام (NCT) في دريسدن.

استخدم الباحثون خلية واحدة الحمض النووي الريبي التسلسل، وتصوير الخزعة، وعلم البروتينات، وتجارب الثقافة المشتركة الوظيفية لتجميع صورة عالية الدقة للبيئة الدقيقة لنخاع العظم. شمل تحليلهم متبرعين أصحاء، وأفرادًا مصابين بـ CHIP، والمرضى الذين تم تشخيص إصابتهم بـ MDS. كشف هذا النهج عن تحول خلوي كبير يبدأ قبل وقت طويل من ظهور المرض سريريًا. وبدلاً من الخلايا اللحمية الوسيطة المعتادة (MSC) التي تدعم الخلايا الجذعية، وجد الفريق عددًا متزايدًا من الخلايا اللحمية الالتهابية.

قال زوغ، المؤلف الرئيسي المشارك ورئيس مجموعة EMBL والأستاذ في جامعة بازل: “لقد فوجئت بملاحظة إعادة التشكيل الواضحة للبيئة الدقيقة لنخاع العظم بالفعل لدى الأفراد المصابين بـ CHIP، على الرغم من أن علاقات السبب والنتيجة الأساسية لا تزال غير واضحة”.

تتصرف هذه الخلايا الجذعية الالتهابية (iMSC) بشكل مختلف تمامًا عن نظيراتها السليمة. إنها تطلق مستويات عالية من السيتوكينات والكيموكينات التي يسببها الإنترفيرون، والتي تجذب الخلايا التائية المستجيبة للإنترفيرون وتنشطها. بمجرد تفاعلها، تعمل هذه الخلايا التائية على تكثيف الاستجابة الالتهابية. والنتيجة هي دورة ذاتية التعزيز تحافظ على الالتهاب المزمن، وتتداخل مع تكوين الدم الطبيعي، وتسبب التغيرات في الأوعية الدموية داخل النخاع.

ما يغذي الالتهاب داخل نخاع العظام

إحدى النتائج غير المتوقعة للدراسة هي ما لا يبدو أنه يسبب الالتهاب. لم يجد الباحثون أي دليل على أن الخلايا المكونة للدم المتحولة في MDS تبدأ مباشرة العملية الالتهابية. وقد أصبح هذا التمييز واضحا من خلال استخدام SpliceUp، وهي أداة حسابية تم تطويرها من قبل المؤلف الرئيسي المشارك وخريج EMBL ماكسيم خولماتوف مع بيدرو مورا وإيفا هيلستروم ليندبرج من معهد كارولينسكا. يقوم SpliceUp بفصل الخلايا المتحولة وغير المتحولة في مجموعات بيانات الخلية الواحدة عن طريق تحديد أنماط الربط غير الطبيعية للحمض النووي الريبي (RNA). في MDS، تتفوق الشبكة الالتهابية في البيئة الدقيقة المحيطة على جزء كبير من الإطار التجديدي الطبيعي لنخاع العظم.

“هناك ملاحظة أخرى لافتة للنظر وهي أن الخلايا الجذعية لـ MDS لم تتمكن من تحفيز الخلايا اللحمية لإنتاج CXCL12، وهي إشارة مهمة تحفز خلايا الدم على الاستقرار في نخاع العظم. وقالت كارين بروميل، المؤلفة الرئيسية المشاركة وباحثة ما بعد الدكتوراه في EMBL: “قد يساعد هذا الفشل في تفسير سبب توقف نخاع العظم عن العمل بشكل صحيح”.

وقال ماكسيم خولماتوف، المؤلف الرئيسي المشارك وخريج EMBL: “كان من المفاجئ للغاية رؤية عدم وجود تأثير التهابي مباشر يمكن أن ننسبه إلى الخلايا الطافرة”. “ومع ذلك، عند النظر إليها في سياق التغيرات في الخلايا التائية والمقصورات اللحمية، فإنها تؤكد أهمية البيئة الدقيقة لنخاع العظم في تشكيل تطور المرض.”

استهداف البيئة الدقيقة لنخاع العظام

تضع هذه النتائج معًا الالتهاب في مركز المراحل الأولى من أمراض الدم. كما حددوا أيضًا البيئة الدقيقة لنخاع العظم (التي يشار إليها أيضًا باسم مكانة نخاع العظم) كهدف واعد للعلاج. ومن خلال تحويل التركيز بعيدًا عن الخلايا الجذعية المتحولة وحدها ونحو البيئة الخلوية التي تدعمها، يشير البحث إلى طرق جديدة لمنع تطور المرض أو إبطائه.

يمكن أن تساعد العلاجات التي تقلل الالتهاب أو تضبط إشارات الإنترفيرون في الحفاظ على وظيفة نخاع العظم لدى كبار السن المصابين بـ CHIP. بالإضافة إلى ذلك، فإن الجمع بين الأدوية المستهدفة والعلاجات التي تستهدف البيئة الدقيقة قد يساعد في منع تطور MDS أو AML. يمكن أيضًا أن تكون الأنماط الجزيئية الفريدة الموجودة في الخلايا iMSCs والخلايا التائية المستجيبة للإنترفيرون بمثابة علامات إنذار مبكر، حيث تحدد الأشخاص المعرضين للخطر قبل وقت طويل من ظهور الأعراض.

وقال جويزجويز، الباحث الرئيسي في قسم أمراض الدم في جامعة ماينز الطبية والمؤلف الرئيسي المشارك: “تكشف النتائج التي توصلنا إليها أن البيئة الدقيقة لنخاع العظم تشكل بشكل فعال المراحل الأولى من التطور الخبيث”. “بما أن التقدم في التنميط الجزيئي يسمح لنا باكتشاف حالات ما قبل سرطان الدم قبل سنوات من ظهوره السريري، فإن فهم كيفية تفاعل الخلايا اللحمية والمناعية يوفر الأساس للعلاجات الوقائية التي تعترض تطور المرض قبل تطور سرطان الدم.”

الالتهاب وآثاره الأوسع

وتمتد الآثار إلى ما هو أبعد من اضطرابات الدم. تضيف الدراسة أيضًا إلى الأدلة المتزايدة حول “الالتهاب”، وهو الالتهاب المزمن منخفض الدرجة المرتبط بالعديد من الحالات المرتبطة بالعمر، بما في ذلك السرطان وكذلك أمراض القلب والأوعية الدموية والتمثيل الغذائي. يبدو الآن أن نخاع العظم، الذي كان يُنظر إليه منذ فترة طويلة على أنه عضو منتج للدم فقط، يلعب دورًا نشطًا في تحفيز الشيخوخة الالتهابية الجهازية. من خلال توضيح كيفية تفاعل الخلايا المناعية والخلايا اللحمية محليًا، توفر النتائج إطارًا لدراسة إعادة التشكيل الالتهابي في السرطانات النخاعية الأخرى وسرطان الدم المتقدم.

وقال زاج: “سيكون من الأهمية بمكان دراسة هذه العمليات بمرور الوقت؛ وتعتمد نتائجنا الحالية على بيانات مقطعية”. “هذا له آثار مهمة على العلاجات التي تحل محل الخلايا الخبيثة ولكنها تترك مكانة النخاع العظمي سليمة، مثل زرع الخلايا الجذعية في الدم. نحن نحقق الآن إلى أي مدى يحتفظ المكان المناسب بـ “ذاكرة” المرض، والتي يمكن أن تشكل كيفية استجابته للخلايا الجذعية الجديدة والصحية. “

تم نشر البحث جنبًا إلى جنب مع دراسة تكميلية ركزت على البيئة الدقيقة لنخاع العظم MDS، والتي ظهرت أيضًا في اتصالات الطبيعة وبقيادة مارك رايجميكرز من معهد إيراسموس إم سي للسرطان في روتردام. توفر الدراستان معًا صورة أوسع لكيفية حدوث إعادة التشكيل الالتهابي خلال المراحل الأولى من مرض نخاع العظم.

مراجع:

“الخلايا اللحمية الالتهابية والخلايا التائية تتوسط إعادة تشكيل مكانة نخاع العظم البشري في تكوين الدم النسيلي وخلل التنسج النقوي” بقلم كارين د. بروميل، كيفن وودز، مكسيم خولماتوف، إريك سي. شميت، إيفي بي. فلاتشو، ميسا لبيض، ريبيكا وينر، جيريون بوشمان، كاي ستوهلر، سوزان وينتر، أوتا أويلشليغل، مانجا ووبس، لوغان إس. شوارتز، بيدرو إل. مورا، إيفا هيلستروم-ليندبيرغ، كريشناراج راجالينغام، ماتياس ثيوبالد، جينيفر جيه. تروبريدج، كليمنس كارون، تييري جافريدو، مارك شميتز، أوي بلاتزبيكر، جوديث بي. زوغ، وبورهان غويزغيز، 18 نوفمبر 2025، اتصالات الطبيعة.
دوى: 10.1038/s41467-025-65803-ي

“ينافس المحور اللحمي للخلايا التائية الالتهابية في التصويت المكونة للدم/الخلايا السلفية المفلسة والتطور النسيلي في تراكيب بينجيك البشرية” بقلم لانبينج تشين، إيلين برونيكت، تورولي من تينهوفن، تيم في دي من تيانهوفن، ريمكو إم سوبريمبويسيم، إريك إم بيدلز، دينيس بوش، صدف فاضلي، أنياك أو. ذا جراند، تيريزيا إم. ويسترن، مكسيم خولماتوف، جوديث ب. مورا، إيفا هيلستوب، أ. من قانون لوسد، جوب إتش. جانث أ. جانث أ. ساندر، ماثيز أ. ساند مارك أعضاء مجلس HGP، 18 نوفمبر 2025، اتصالات الطبيعة.
دوى: 10.1038/s41467-025-65802-z

تم إجراء الدراسة بالتعاون مع UMC ماينز، جامعة بازل، مستشفى جامعة دريسدن، معهد كارولينسكا السويد، مختبر جاكسون بالولايات المتحدة الأمريكية، جامعة السوربون، فرنسا، والمؤسسات الشريكة لـ DKTK، بما في ذلك DKFZ وNCT Dresden، بتمويل من برنامج DKTK – CHOICE، ومنحة ERC EpiNicheAML إلى Judith Zaugg، و ITN ENHPATHY الممولة من MCSA، و EMBO، والمؤسسة الوطنية السويسرية، ومؤسسة خوسيه كاريراس Leukämie-Stiftung.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.