خلية حيوانية من ملايين السنين تساعد العلماء على "خلق فأر"

حقق باحثون إنجازاً مذهلاً بإنشاء خلايا جذعية وظيفية للفأر قادرة على التطور إلى فأر حي، باستخدام مادة وراثية من القوارض في كائنات وحيدة الخلية تسبق الحيوانات، ويعيد هذا الاكتشاف تعريف فهمنا لأصول الخلايا الجذعية ويبرز الروابط التطورية العميقة بين الحيوانات وأقاربها وحيدة الخلية.

وقال الدكتور أليكس دي ميندوزا من جامعة كوين ماري: "من خلال خلق فأر بنجاح باستخدام أدوات جزيئية مستمدة من أقاربنا وحيدي الخلية، نشهد استمرارية غير عادية للوظيفة عبر ما يقرب من مليار عام من التطور، وتشير الدراسة إلى أن الجينات الرئيسية المشاركة في تكوين الخلايا الجذعية ربما نشأت قبل الخلايا الجذعية نفسها بكثير، وربما تساعد في تمهيد الطريق للحياة متعددة الخلايا التي نراها اليوم".

وبتوظيف الجينات القديمة بقيادة الدكتور دي ميندوزا، بالتعاون مع جامعة هونغ كونغ، اكتشف الفريق أن الطحالب تمتلك نسخاً من جينات Sox وPOU - وهي المحركات الرئيسية للقدرة على التعدد، وقدرة الخلايا الجذعية على التمايز إلى أي نوع من الخلايا، وفق "إنترستينغ إنجينيرينغ".
وكان يُعتقد أن هذه الجينات تطورت حصرياً داخل الحيوانات، غير أن هذا البحث يكشف أنها كانت موجودة قبل فترة طويلة من ظهور الحياة متعددة الخلايا، ولعبت أدواراً في العمليات أحادية الخلية التي أعيد استخدامها لاحقاً للكائنات الحية المعقدة.
وأظهر العمل الحائز على جائزة نوبل لعام 2012 الذي قام به شينيا ياماناكا، أن إعادة برمجة الخلايا المتمايزة إلى خلايا جذعية تتطلب أربعة عوامل، بما في ذلك Sox2 وجين POU بناءً على ذلك، استبدل الباحثون جين Sox2 في خلايا الفئران بنظيره من الطحالب، ونجح هذا الاستبدال في إعادة برمجة الخلايا إلى حالة متعددة القدرات، مما يؤكد وظيفة هذه الجينات القديمة.
لاختبار فعاليتها، حقن الفريق الخلايا المعاد برمجتها في أجنة الفئران النامية، وأظهرت الفئران الهجينة الناتجة سمات جسدية من كل من الأجنة المانحة والخلايا الجذعية المقدمة، مثل بقع الفراء السوداء والعينين الداكنتين، وقد أثبت هذا أن جين Sox المشتق من الطحالب البحرية اندمج بسلاسة في نمو حيوان معقد.
ويسلط البحث الضوء على كيفية إعادة استخدام التطور للأدوات الجينية الموجودة، وتحويلها إلى محركات متعددة الاستخدامات للابتكار.
وتؤكد هذه القدرة على التكيف كيف أرست العمليات الأساسية في الكائنات وحيدة الخلية الأساس لتطوير أشكال الحياة المعقدة،
وبعيداً عن إعادة كتابة علم الأحياء التطوري، يمكن أن تؤدي النتائج إلى ثورة في الطب التجديدي، حيث أن فهم كيفية تمكين الجينات القديمة لتعدد القدرات يوفر مسارات جديدة لتحسين علاجات الخلايا الجذعية وتعزيز تقنيات إعادة برمجة الخلايا.
على سبيل المثال، قد تتفوق الإصدارات الاصطناعية من هذه الجينات على الجينات الحيوانية الأصلية، مما يفتح إمكانيات لعلاجات أكثر كفاءة للأمراض أو تلف الأنسجة.
وقال الدكتور رالف جوتش من جامعة هونغ كونغ: "إن دراسة الجذور القديمة لهذه الأدوات الجينية تتيح لنا الابتكار برؤية أكثر وضوحاً لكيفية تعديل آليات تعدد القدرات أو تحسينها، و يمكن أن يؤدي هذا إلى اختراقات في كيفية هندسة الخلايا الجذعية للتطبيقات الطبية".

المصدر: موقع 24