يقوم باحثون يابانيون باختبار الأجسام الشبه الكروية القلبية لتجديد القلب لدى القرود

يقوم باحثون يابانيون باختبار الأجسام الشبه الكروية القلبية لتجديد القلب لدى القرود

تتضمن علاجات القلب التجديدية زرع خلايا عضلة القلب في المناطق المتضررة من القلب لاستعادة الوظائف المفقودة. ومع ذلك، يقال إن خطر عدم انتظام ضربات القلب بعد هذا الإجراء مرتفع. في دراسة حديثة، اختبر باحثون من اليابان نهجًا جديدًا يتم من خلاله حقن "الأجسام الشبه الكروية القلبية" المستنبتة من الخلايا الجذعية البشرية مباشرة في البطينين التالفين. وتسلط النتائج الإيجابية للغاية التي لوحظت في نماذج الرئيسيات الضوء على إمكانات هذه الاستراتيجية.

لا تزال أمراض القلب والأوعية الدموية واحدة من أكثر أسباب الوفاة شيوعا في جميع أنحاء العالم، وهي شائعة بشكل خاص في البلدان الصناعية. تتزايد حالات احتشاء عضلة القلب، المعروفة باسم "النوبات القلبية"، وتؤدي إلى عدد كبير من الوفيات كل عام.

تقتل النوبات القلبية عادة الملايين من خلايا عضلة القلب، مما يؤدي إلى إضعاف القلب. نظرًا لأن الثدييات لا تستطيع تجديد خلايا عضلة القلب بنفسها، فإن عمليات زرع القلب هي حاليًا الخيار الوحيد القابل للتطبيق سريريًا للمرضى الذين يعانون من قصور القلب (أو من المحتمل أن يعانون منه). ونظراً لأن عمليات زرع القلب الكاملة باهظة الثمن وصعوبة الحصول على متبرعين، فليس من المستغرب أن يرتفع الطلب على العلاجات البديلة في المجتمع الطبي.

إحدى الاستراتيجيات الواعدة التي أصبحت ذات أهمية متزايدة هي استخدام الخلايا الجذعية البشرية المحفزة (HiPSCs) لعلاج القلب التجديدي. ببساطة، الخلايا HiPSC هي خلايا تأتي من خلايا ناضجة ويمكن "إعادة برمجتها" بشكل فعال إلى نوع مختلف تمامًا من الخلايا، مثل خلايا عضلة القلب (الخلايا العضلية القلبية). من خلال زرع أو حقن الخلايا العضلية القلبية المشتقة من HiPSCs في المناطق المتضررة من القلب، من الممكن استعادة بعض الوظائف المفقودة. ولسوء الحظ، أظهرت الدراسات أن هذا النهج يمكن أن يزيد من خطر عدم انتظام ضربات القلب، وهو ما يمثل عقبة رئيسية أمام التجارب السريرية.

في دراسة حديثة، قام فريق بحث ياباني من جامعة شينشو وكلية الطب بجامعة كيو باختبار استراتيجية جديدة لعلاج القلب التجديدي عن طريق حقن القرود المصابة باحتشاء عضلة القلب بـ "أجسام كروية قلبية" مصنوعة من HiPSCs. نُشرت هذه الدراسة في المجلة بتاريخ 26 أبريل 2024مروربقيادة البروفيسور يوجي شيبا من قسم العلوم والطب التجديدي بجامعة شينشو.

ضم الفريق هيديكي كوباياشي، المؤلف الأول، وكويشيرو كوهارا من قسم طب القلب والأوعية الدموية في كلية الطب بجامعة شينشو، بالإضافة إلى شوغو توهياما وكييتشي فوكودا من قسم أمراض القلب في كلية الطب بجامعة كيو.

في نهجهم الجديد، قام الباحثون بزراعة الخلايا hiPSCs في وسط أدى إلى تمايزها إلى خلايا عضلية قلبية. بعد استخراج وتنقية الأجسام الشبه الكروية القلبية (مجموعات ثلاثية الأبعاد من خلايا القلب) بعناية من المزارع، قاموا بحقن ما يقرب من 6 × 107 خلايا في القلوب المتضررة من قرود المكاك آكلة السلطعون (المكاكا الحزمية). وقاموا بمراقبة حالة الحيوانات لمدة اثني عشر أسبوعًا وقاموا بقياس وظائف القلب بانتظام. ثم قاموا بتحليل قلوب القرود على مستوى الأنسجة لتحديد ما إذا كانت الأجسام الشبه الكروية القلبية يمكنها تجديد عضلات القلب التالفة.

أولاً، قام الفريق بفحص إعادة البرمجة الصحيحة للخلايا العضلية القلبية HiPSCs إلى خلايا عضلية قلبية. وباستخدام القياسات الكهربائية على المستوى الخلوي، لاحظوا أن الخلايا المستنبتة أظهرت أنماطًا محتملة نموذجية للخلايا البطينية. استجابت الخلايا أيضًا كما هو متوقع للعديد من الأدوية المعروفة. والأهم من ذلك، أنهم وجدوا أن الخلايا تعبر عن بروتينات لاصقة وفيرة مثل connexin 43 وN-cadherin، والتي من شأنها أن تعزز تكاملها الوعائي في القلب الموجود.

تم بعد ذلك نقل الخلايا من منشأة الإنتاج بجامعة كيو إلى جامعة شينشو، على بعد 230 كيلومترًا. وقد نجت الأجسام الشبه الكروية القلبية، المحفوظة عند درجة حرارة 4 درجات مئوية في حاويات قياسية، من الرحلة التي استغرقت أربع ساعات دون أي مشاكل. وهذا يعني أنه لن تكون هناك حاجة إلى تدابير شديدة التبريد عند نقل الخلايا إلى العيادات، مما يجعل النهج المقترح أكثر فعالية من حيث التكلفة وأسهل في التنفيذ.

أخيرًا، تلقت القرود حقنًا إما من الأجسام الشبه الكروية القلبية أو دواءً وهميًا مباشرةً في حجرة القلب المتضررة. خلال فترة المراقبة، وجد الباحثون أن حالات عدم انتظام ضربات القلب حدثت نادرًا جدًا وأن شخصين فقط في مجموعة العلاج تعرضا لعدم انتظام دقات القلب العابر (النبض السريع) في الأسبوعين الأولين. وباستخدام تخطيط صدى القلب والتصوير المقطعي المحوسب، أكد الفريق أنه بعد أربعة أسابيع، كان لدى قلوب القرود المعالجة نتاج البطين الأيسر بشكل أفضل مقارنة بالمجموعة الضابطة، مما يشير إلى قدرة أفضل على ضخ الدم.

كشف التحليل النسيجي في النهاية أن ترقيع القلب كان ناضجًا وملتصقًا بشكل صحيح بالأنسجة الموجودة مسبقًا، مما يدعم نتائج الملاحظات السابقة. "يمكن أن تكون الأجسام الشبه الكروية القلبية المشتقة من HiPSC بمثابة الشكل الأمثل لمنتجات عضلة القلب لتجديد القلب بسبب عملية التوليد المباشرة وفعاليتها."، يلاحظ الأستاذ المساعد كوباياشي."نعتقد أن نتائج هذا البحث ستساعد في حل المشكلة الرئيسية المتمثلة في عدم انتظام ضربات القلب البطيني التي تحدث بعد زرع الخلايا وتسريع تحقيق العلاج التجديدي للقلب بشكل كبير.ويضيف كذلك.

على الرغم من أنه تم اختباره على القرود، تجدر الإشارة إلى أن بروتوكول إعداد كروي القلب المستخدم في هذه الدراسة تم تصميمه للاستخدام السريري على البشر. "إن النتائج الإيجابية التي تم تحقيقها حتى الآن كافية لإعطاء الضوء الأخضر لدراستنا السريرية، أو ما يسمى بدراسة LAPiS. نحن نستخدم بالفعل نفس الأجسام الشبه الكروية القلبية في المرضى الذين يعانون من اعتلال عضلة القلب الإقفاري،" تعليقات الأستاذ المساعد كوباياشي.

دعونا نأمل جميعًا في تحقيق نجاح باهر لدراسة LAPiS، مما يمهد الطريق لخيارات علاجية موسعة وفعالة للأشخاص الذين يعانون من مشاكل في القلب.

مصادر: