ستساعد زراعة الخلايا الجذعية في المختبر على التغلب على الرفض المناعي للأعضاء

قد تُسهم دراسةٌ أجراها باحثون في المركز الطبي بجامعة تكساس الجنوبية الغربية، ونشرتها مؤخرًا مجلة Cell Press في مجلة Cell Stem Cell، في تطوير استراتيجيات علاجية واعدة لزراعة الخلايا الجذعية المكونة للدم. وقد يُساعد زرع هذه الخلايا مُسبقًا في المختبر لمدة أسبوع تقريبًا في التغلب على إحدى أصعب العقبات التي تعترض نجاح عملية الزراعة: الرفض المناعي.

الخلايا الجذعية المكونة للدم (HSCs) هي الخلايا التي تُنتج جميع أنواع خلايا الدم. تُستخدم عمليات زرع الخلايا المكونة للدم لعلاج سرطان الدم والليمفوما وأنواع أخرى من السرطان، بالإضافة إلى أمراض المناعة الذاتية.

نخاع العظم. صورة مجهرية ضوئية للخلايا الجذعية التي تُكوّن خلايا الدم. خلايا الدم البيضاء كبيرة وبنفسجية اللون، وخلايا الدم الحمراء باهتة اللون، والصفائح الدموية حبيبات صغيرة بنفسجية اللون. تُنتج خلايا الدم باستمرار في نخاع العظم نظرًا لقصر عمرها الافتراضي. تنحدر خلايا الدم الحمراء والصفائح الدموية وجميع أنواع خلايا الدم البيضاء الثلاثة (الخلايا المحببة واللمفاوية والوحيدات) من خلية أصلية واحدة، وهي الخلية الجذعية متعددة القدرات. (الصورة: أستريد وهانز-فريدر ميشلر/مكتبة الصور العلمية، P234/0030)

ومع ذلك، فإن عدم فهم التفاعل بين الخلايا الجذعية المكونة للدم والجهاز المناعي للمتلقي يُعقّد بشكل كبير كلاً من أبحاث الخلايا الجذعية وتطوير زراعة الأعضاء العملية. هناك خطر كبير يتمثل في عدم قبول الجسم المضيف للخلايا المزروعة، أي رفض الجهاز المناعي للخلايا الجديدة. من بين المشاكل الرئيسية لزراعة الخلايا الخيفية انخفاض معدل زراعة الطعوم من المتبرع وارتفاع خطر الإصابة بمرض الطعم ضد المضيف الذي يهدد الحياة. يقلل زرع الخلايا الجذعية المكونة للدم الخيفية النقية من خطر الإصابة بهذا المرض، ولكنه يؤدي إلى انخفاض معدل زراعة الخلايا.

على الرغم من أن العلماء يعرفون بعض أسباب هذه الإخفاقات، إلا أن العديد من الأسئلة لا تزال دون إجابة. وصرح الدكتور تشنغ تشنغ تشانغ، قائد الدراسة، قائلاً: "سيساهم حل هذه المشكلات في فهم مناعة الخلايا الجذعية المكونة للدم وغيرها من الخلايا الجذعية، وسيُحدث تقدمًا ملحوظًا في عمليات زراعة الأعضاء العملية".

أثبت الدكتور تشانغ وزملاؤه إمكانية زراعة الخلايا الجذعية المكونة للدم (HSCs) البشرية والفئران بنجاح في المختبر ثم استخدامها في عمليات الزرع. في الوقت نفسه، لوحظت تغيرات في العديد من البروتينات المعبر عنها على سطح هذه الخلايا. اهتم العلماء بمعرفة ما إذا كانت هذه "التجربة خارج الجسم" قادرة أيضًا على تغيير الخصائص الوظيفية للخلايا الجذعية المكونة للدم وجعلها أكثر ملاءمة للزرع.

يهتم أخصائيو زراعة الأعضاء بشكل خاص بعمليات زراعة الأعضاء الخيفية ذات الصلة السريرية، وهي عمليات زراعة بين أفراد مختلفين وراثيًا، بما في ذلك الأشقاء وأزواج المتبرعين/المتلقين غير المرتبطين. زرع فريق الدكتور تشانغ خلايا جذعية مكونة للدم حديثة العزل وأخرى مزروعة في المختبر في فئران، ووجدوا أن الخلايا التي بقيت في المختبر لمدة أسبوع تقريبًا كانت أقل عرضة للتأثير على الجهاز المناعي للمتلقي بشكل ملحوظ. نجحت الخلايا الجذعية المكونة للدم لدى الفئران المزروعة خارج الجسم الحي في عبور حاجز معقد التوافق النسيجي الرئيسي، وامتلاء نخاع عظم الفئران المتلقية الخيفية. باستخدام زراعة لمدة ثمانية أيام، تمكنت الطعوم الخيفية من التكاثر بنسبة 40 ضعفًا.

قرر الباحثون دراسة الآلية الكامنة وراء هذا التأثير بمزيد من التفصيل ووجدوا أن كل من الزيادة في عدد الخلايا الجذعية المكونة للدم والزيادة الناجمة عن الثقافة في التعبير عن مثبط الجهاز المناعي المحدد CD274 (B7-H1 أو PD-L1) على سطح الخلية ساهمت في هذه الزيادة.

وخلص الدكتور تشانغ إلى أن "هذا العمل من شأنه أن يُلقي ضوءًا جديدًا على مناعة الخلايا الجذعية المكونة للدم وغيرها من الخلايا الجذعية، وقد يُسهم في تطوير استراتيجيات جديدة لنجاح عمليات زرع الخلايا الخيفية". وأضاف: "إن القدرة على توسيع الخلايا الجذعية المكونة للدم البشرية من المتبرعين في المزرعة وزرعها في أشخاص بعيدين وراثيًا عنهم، مع تجنب تطور داء الطعم ضد المضيف، ستحل مشكلة رئيسية في هذا المجال".

[ 1 ]، [ 2 ]، [ 3 ]