أمل واعد لمرضى التصلب الجانبي الضموري ALS الذى يعاني منه اللاعب مؤمن زكريا

باستخدام رقائق ALS سليمة، حلل الباحثون نشاط أكثر من 10,000 جين في جميع الخلايا.

ومن أبرز النتائج وجود إشارات غلوتامات غير طبيعية في الخلايا العصبية لرقاقة ALS. يُعد الغلوتامات ناقلاً كيميائياً رئيسياً مُثيراً، مما يعني أنه يزيد من قدرة الخلايا العصبية على إطلاق الإشارات ونقلها إلى خلايا أخرى، بينما يُعد نظيره، GABA، مُثبطاً.

و لاحظ الفريق زيادة في نشاط جين مستقبل الغلوتامات وانخفاضاً في نشاط جين مستقبل GABA في الخلايا العصبية الحركية مقارنةً بالرقائق السليمة.

يُعد نموذج مصغر جديد لأكثر أشكال التصلب الجانبي الضموري شيوعاً، وهو المرض الذي عانى منه اللاعب مؤمن زكريا، إنجازاً علمياً بارزاً.

ويأمل الباحثون أن يُمهد هذا النموذج الطريق لعلاجات جديدة لهذا المرض المُدمر، الذي يُلحق الضرر بالخلايا العصبية الحركية في الدماغ والحبل الشوكي، والتي تتحكم في حركة العضلات الإرادية.

ويفقد الدماغ بعد ذلك قدرته على إرسال الإشارات إلى العضلات، مما يؤدي إلى ضعف العضلات، والشلل، وصعوبة الكلام، والبلع، والتنفس. يعمل الفريق حاليًا على الحفاظ على الخلايا في النموذج لمدة تصل إلى 100 يوم.

ويأملون أيضًا في دمج أنواع أخرى من الخلايا، مثل خلايا العضلات، لمحاكاة تطور مرض التصلب الجانبي الضموري (ALS) بشكل كامل. تموت خلايا العضلات بنفس معدل موت الخلايا العصبية الحركية.

توفر هذه الشريحة نظرة ثاقبة على التغيرات الجزيئية المبكرة في مرض التصلب الجانبي الضموري، وتساعد في اكتشاف كيفية اكتشاف المرض وإبطائه قبل حدوث ضرر لا رجعة فيه. تكشف هذه الدراسة، المنشورة في مجلة Cell Stem Cell، عن نموذج جديد لمرض التصلب الجانبي الضموري المتقطع، والذي يمثل ما يصل إلى 95% من الحالات ويحدث تلقائيًا، دون سبب وراثي واضح أو تاريخ عائلي معروف. ووفقًا لموقع Live Science، فإن هذه المنصة قادرة على محاكاة المراحل المبكرة من المرض بدقة أكبر من النماذج المختبرية السابقة.

لبناء هذا النموذج، جمع الباحثون خلايا دم من مرضى صغار في السن مصابين بمرض التصلب الجانبي الضموري (أقل من 45 عامًا) وخلايا من متبرعين ذكور أصحاء لإنشاء شريحة سليمة للمقارنة. أُعيدت برمجة خلايا الدم إلى خلايا جذعية متعددة القدرات مستحثة (iPSCs)، قادرة على التحول إلى أي نوع من خلايا الجسم.

وحُوِّلت هذه الخلايا الجذعية بعد ذلك إلى خلايا عصبية حركية شوكية، وهي الخلايا التي تتحلل في مرض التصلب الجانبي الضموري (ALS) وتُمكّن الحركة الطبيعية.

حُوِّلت مجموعة ثانية من الخلايا الجذعية متعددة القدرات إلى خلايا تُشبه حاجز الدم الدماغي (BBB)، مما يُساعد على منع دخول الجراثيم والسموم الضارة إلى الدماغ.

وُضعت الخلايا العصبية الشوكية في إحدى قنوات الشريحة، بينما وُضعت خلايا BBB في قناة أخرى. فُصلت الحجرتان بغشاء مسامي، ورُويتا بسائل غني بالمغذيات لمحاكاة تدفق الدم المستمر.

ز احتفظت شريحة الحبل الشوكي الناتجة بكلا المجموعتين الخلويتين لمدة شهر تقريبًا، مما عزز نمو الخلايا العصبية بشكل أكبر مقارنةً بالنماذج الخالية من السوائل.

وطُوِّرت الشريحة الأساسية من قِبل شركة Emulate للتكنولوجيا الحيوية، ثم خُصِّصت من قِبل باحثين في Cedars-Sinai في لوس أنجلوس، كاليفورنيا، لاستخدامها في نموذج لمرض التصلب الجانبي الضموري.

صعّب رصد جوانب مُعينة من المرض

في حين أن النماذج السابقة لمرض التصلب الجانبي الضموري استخدمت أيضًا خلايا عصبية وهياكل مُشتقة من خلايا جذعية متعددة القدرات تُحاكي تلك الموجودة في الدماغ، إلا أنها افتقرت إلى التدفق الديناميكي، مما صعّب رصد جوانب مُعينة من المرض.

لم تستطع التمييز بين خلايا التصلب الجانبي الضموري والخلايا السليمة

أوضح كلايف سفيندسن، المؤلف المشارك في الدراسة والمدير التنفيذي لمعهد الطب التجديدي في كاليفورنيا، أن النماذج السابقة كانت ثابتة، مثل صفيحة خلوية ثابتة، ولم تستطع التمييز بين خلايا التصلب الجانبي الضموري والخلايا السليمة:

"لقد أعدنا إنشاء بيئة مخبرية تتنفس وتدور كالأنسجة البشرية، مما سمح لنا باكتشاف الاختلافات المبكرة في الخلايا العصبية لهذا المرض".

وشارك خبراء آخرون هذا التقييم. قالت الدكتورة كيمبرلي إيدوكو، وهي طبيبة أعصاب معتمدة لم تشارك في الدراسة، إنه على عكس معظم النماذج المخبرية التي تفتقر إلى الخصائص الوعائية والتدفق الديناميكي، تُحسّن هذه الشريحة صحة الخلايا العصبية ونضجها.

وأوضحت أن هذه الشريحة تكتشف العلامات المبكرة للمرض، والتي غالبًا ما يصعب اكتشافها.