لأول مرة.. العلماء ينجحون في مسح ذاكرة الخلية بالكامل قبل تحويلها إلى خلية جذعية!
تاريخ النشر: 30th, August 2023 GMT
توصل علماء فعلًا بطرقهم إلى تحويل الخلايا البشرية إلى أشكال جديدة باستخدام خليط خاص من المواد الكيميائية.
وذلك لدفع خلايا الجلد المتواضعة لتضحي أنسجة مرنة تعرف بالخلايا الجذعية المستحثة المتعددة القدرات (iPSCs).
ولا تزال هذه الخلايا المحددة تحتفظ ببعض التذكيرات الجينية لوقتها كنسيج مكتمل النمو، ما يؤثر على استخدامها كصفحة بيضاء.
الآن، قام فريق دولي من الباحثين بعمل أفضل: إيجاد طريقة جديدة لمسح ذاكرة الخلية حتى تمكن إعادة برمجتها بشكل أفضل كخلية جذعية.
وقد يبدو كل هذا وكأنه بعض السحر الجزيئي، ولكن الخلايا الجذعية المستحثة المتعددة القدرات (iPSCs) كما هي معروفة بدأ استخدامها في الأبحاث الطبية لنمذجة الأمراض وتطوير العلاجات في عام 2006.
وقد دشن اكتشافها من قبل عالمين يابانيين عالَما جديدا من الطب التجديدي، حيث يمكن هندسة الخلايا الجذعية الشبيهة بتلك التي لدى الجنين من خلايا بشرية بالغة عادية باستخدام مجموعة من عوامل إعادة البرمجة.
وتشكل iPSCs نقطة انطلاق للعلاجات الفردية القائمة على الخلايا، والتي يمكن أن تحل محل الأنسجة التالفة أو المريضة.
وفي المختبر، استخدم العلماء الخلايا الجذعية المحفزة المتعددة القدرات لتنمية أنسجة القلب التي تنبض مثل خلايا القلب الحقيقية وهندسة نسخ طبق الأصل مصغرة من الأعضاء، تسمى العُضيّات.
أعطتنا الخلايا iPSCs أيضا رؤية لا مثيل لها حول أساسيات انقسام الخلايا، والأمراض التنكسية العصبية مثل مرض ألزهايمر ومرض الخلايا العصبية الحركية.
لكن عملية تشكيل الخلايا iPSCs ليست مثالية: فبعض الخلايا يحتفظ بالتعديلات اللاجينية المطبقة على الحمض النووي الخاص بها في حالتها المتمايزة، أو حتى تخضع لتغيرات عفوية على هذه "الذكريات" اللاجينية التي يمكن أن تؤثر على سلوك الخلية.
إقرأ المزيد
وهذا يمكن أن يخلق اختلافات وظيفية بين الخلايا الجذعية المتعددة القدرات والخلايا الجذعية الجنينية التي من المفترض أن تقلدها، والخلايا المتخصصة المستمدة منها فيما بعد، ما يحد من استخدامها، كما يوضح معد الدراسة ريان ليستر، عالم الأحياء الجينومي في جامعة ويسترن، أستراليا.
لذا سعى ليستر وزملاؤه إلى فهم متى تظهر تلك التشوهات في أثناء إعادة برمجة الخلية ومعرفة كيفية تجنبها أو محوها وغيرها من العلامات العالقة.
وقام الفريق بتحديد ملامح التعبير الجيني في أثناء تحرك الخلايا خلال عملية إعادة البرمجة، لمعرفة الجينات التي تم تشغيلها ومتى.
يلتف جزء كبير من الحمض النووي للخلية حول بروتينات ضخمة تسمى الهستونات، ما يحمي تلك الأجزاء من الآليات الخلوية التي تتمثل مهمتها في فك تشفير الجينات إلى بروتينات.
واعتمادا على مكان وضع الهستونات، قد لا تستجيب الخلية للإشارات الكيميائية التي يرسلها إليها العلماء، وفي هذه الحالة تحمل ذاكرة فوق جينية من خلال عملية إعادة البرمجة.
وتحاكي الطريقة الجديدة، التي تسمى إعادة برمجة المعالجة الساذجة العابرة (TNT)، إعادة ضبط الجينوم الخلوي للخلية الذي يحدث في التطور الجنيني المبكر جدا، قبل وبعد زرع الجنين نفسه في جدار الرحم.
وفي سلسلة من التجارب على الخلايا، أظهر الباحثون أن إعادة برمجة مادة TNT "تمحو بشكل فعال الذاكرة اللاجينية"، خاصة في المناطق المكتظة بالحمض النووي - ولكن دون حذف المعلومات المهمة الأخرى المطبوعة على الجينوم.
ونتيجة لذلك، أصبحت الخلايا المعادة برمجتها تشبه الخلايا الجذعية الشبيهة بالجنين بشكل أفضل في وظيفتها وعلى المستوى الجزيئي.
ويقول ليستر: "نتوقع أن تؤسس إعادة برمجة مادة TNT معيارا جديدا للعلاجات الخلوية والأبحاث الطبية الحيوية، وستعزز تقدمها بشكل كبير".
نشرت الدراسة في مجلة الطبيعة.
المصدر: ساينس ألرت
المصدر: RT Arabic
كلمات دلالية: كورونا اكتشافات بحوث الخلایا الجذعیة
إقرأ أيضاً:
اكتشاف قد يغير التاريخ.. علماء ينجحون في تحويل الرصاص إلى ذهب
في ورقة علمية نُشرت في مجلة Physical Review Journals، أعلن فريق في مفاعل الهادرونات الكبير (LHC) التابع للمركز الأوروبي للأبحاث النووية (CERN) عن قياسات تُثبت عملية تحويل الرصاص إلى ذهب. اعلان
لطالما كان تحويل الرصاص، المعدن الرمادي الرخيص، إلى الذهب النفيس حلمًا يراود "الخيميائيين" في العصور الوسطى، فيما عُرف بمحاولة "الخيمياء الذهبية". ومع أن الرصاص والذهب متشابهان من حيث الكثافة، إلا أن العلماء أدركوا لاحقًا أنهما عنصران كيميائيان مختلفان تمامًا، ولا يمكن تحويل أحدهما إلى الآخر عبر الوسائل الكيميائية التقليدية.
مع تقدم الفيزياء النووية في القرن العشرين، أصبح معروفًا أن العناصر الثقيلة يمكن أن تتحول إلى عناصر أخرى، سواء بشكل طبيعي عبر التحلل الإشعاعي، أو صناعيًا باستخدام قذف بالنيوترونات أو البروتونات. وقد سبق تصنيع الذهب بهذه الطرق، لكن هذه التجربة وثّقت لأول مرة تحويل الرصاص إلى ذهب عبر آلية جديدة تحدث خلال تصادمات قريبة بين نوى الرصاص داخل مفاعل الهادرونات.
في حالات التصادم المباشر عالي الطاقة بين نوى الرصاص في LHC، يتكوّن ما يُعرف بـ"بلازما الكوارك-غلوون"، وهي حالة مادية كثيفة وساخنة يُعتقد أنها ملأت الكون قبل مليون جزء من الثانية بعد الانفجار العظيم. لكن في التصادمات القريبة دون تلامس، تتولد مجالات كهرومغناطيسية شديدة يمكن أن تُحدث تفاعلات بين الفوتونات والنوى، فتفتح الباب أمام ظواهر نووية أخرى.
Relatedالأسواق العالمية تواصل النزيف: البورصات تهتز والذهب يحلّق... والصين تتحدى "تسلط أمريكا"الذهب الأبيض يشعل الجدل في غرينلاندنظرًا لاحتواء نواة الرصاص على 82 بروتونًا، فإن المجال الكهرومغناطيسي المحيط بها قوي جدًا. ومع سرعتها الفائقة داخل المفاعل (تصل إلى 99.999993% من سرعة الضوء)، تنضغط خطوط المجال لتتحول إلى نبضات فوتونية قصيرة العمر. أحيانًا، تُحفّز هذه النبضات عملية تُسمى "التفكك الكهرومغناطيسي"، حيث يتسبب الفوتون في إخراج عدد قليل من البروتونات أو النيوترونات من النواة. ولإنتاج الذهب (الذي يحتوي على 79 بروتونًا)، يجب إزالة ثلاثة بروتونات من نواة الرصاص.
وقال ماركو فان لووين، المتحدث باسم فريق البحث: "من المدهش أن كاشفاتنا قادرة على التعامل مع التصادمات المباشرة التي تُنتج آلاف الجسيمات، وفي الوقت نفسه ترصد التصادمات الدقيقة التي لا تُنتج سوى عدد قليل من الجسيمات، مما يتيح لنا دراسة عمليات التحول النووي الكهرومغناطيسية".
وفقًا لتحليل العلماء، خلال فترة تشغيل المفاعل الثانية (2015–2018)، تم إنتاج نحو 86 مليار نواة ذهبية في التجارب الأربع الكبرى، أي ما يعادل 29 بيكوغرامًا فقط. ومع زيادة قدرات المفاعل بفضل التحسينات التقنية، أنتجت فترة التشغيل الثالثة تقريبًا ضعف كمية الذهب مقارنة بالفترة السابقة، لكنها لا تزال تساوي جزءًا تريليونيًا من الكمية المطلوبة لصناعة قطعة مجوهرات واحدة. بعبارة أخرى، تحقق حلم الخيميائيين تقنيًا، لكن آمالهم بالثراء ذهبت أدراج الرياح.
انتقل إلى اختصارات الوصولشارك هذا المقالمحادثة
تأجيل محاكمة عاطل بتهمة قتل سيدة فى القناطر الخيرية للخميس المقبل