تعمل الخلايا الجذعية على عكس الضرر الناتج عن السكتة الدماغية واستعادة الحركة لدى الفئران

السكتة الدماغية شائعة للغاية، حيث تؤثر على واحد من كل أربعة بالغين على مدار العمر. ما يقرب من نصف أولئك الذين يعانون من ذلك يعانون من مشاكل دائمة مثل الشلل أو صعوبة التحدث.

يمكن أن تحدث هذه الإعاقات لأن السكتة الدماغية تحرم أجزاء من الدماغ من الأكسجين أو تسبب نزيفًا يدمر خلايا الدماغ. وبمجرد فقدان تلك الخلايا، يعتبر الضرر تقليديًا دائمًا لأنه لا توجد حاليًا علاجات قادرة على إعادة بناء أنسجة المخ المصابة.

يقول كريستيان تاكنبرج، الرئيس العلمي لقسم مجموعة التنكس العصبي في معهد الطب التجديدي بجامعة زيوريخ (UZH): “لهذا السبب من الضروري اتباع أساليب علاجية جديدة لتجديد الدماغ المحتمل بعد الأمراض أو الحوادث”.

الخلايا الجذعية يمكن أن تساعد في إعادة بناء أنسجة المخ

أحد الأساليب المحتملة يتضمن الخلايا الجذعية العصبية، والتي يمكن أن تتطور إلى أنواع متعددة من الخلايا الموجودة في الجهاز العصبي.

قام فريق بحث بقيادة تاكنبرج وباحثة ما بعد الدكتوراه ريبيكا ويبر باختبار هذه الفكرة في دراستين تم إجراؤهما بالتعاون مع مجموعة يرأسها رسلان روست من جامعة جنوب كاليفورنيا.

وتشير النتائج إلى أن الخلايا المزروعة تفعل أكثر من مجرد استبدال الخلايا العصبية المفقودة بعد السكتة الدماغية.

يقول تاكنبرج: “تُظهر النتائج التي توصلنا إليها أن الخلايا الجذعية العصبية لا تشكل خلايا عصبية جديدة فحسب، بل تحفز أيضًا عمليات تجديد أخرى”.

الخلايا الجذعية البشرية تصبح خلايا عصبية جديدة

واستخدم الباحثون خلايا جذعية عصبية بشرية قادرة على إنتاج أنواع مختلفة من خلايا الجهاز العصبي. تم إنشاء هذه الخلايا من الخلايا الجذعية المستحثة متعددة القدرات، والتي يتم تصنيعها عن طريق إعادة برمجة الخلايا الجسدية البشرية العادية بحيث تستعيد القدرة على التطور إلى العديد من أنواع الخلايا المختلفة.

ثم قام الفريق بإحداث سكتات دماغية دائمة في الفئران. تم تصميم تلف الدماغ الناتج ليشبه إلى حد كبير السمات المهمة للسكتة الدماغية لدى البشر.

ولأن الخلايا المزروعة جاءت من البشر، فقد تم تعديل الفئران وراثيا حتى لا يرفضها جهاز المناعة لديهم.

وبعد أسبوع واحد من حدوث السكتات الدماغية، قام الباحثون بزرع الخلايا الجذعية العصبية مباشرة في المناطق المتضررة من الدماغ. ثم قاموا بتتبع ما حدث باستخدام تقنيات التصوير والتحليلات البيوكيميائية.

يقول تاكنبرج: “لقد وجدنا أن الخلايا الجذعية نجت طوال فترة التحليل الكاملة البالغة خمسة أسابيع، وأن معظمها تحول إلى خلايا عصبية، والتي تتواصل بالفعل مع خلايا الدماغ الموجودة بالفعل”.

تعتبر هذه القدرة على الاتصال بخلايا الدماغ الموجودة مهمة بشكل خاص لأن مجرد إنتاج خلايا عصبية جديدة لن يؤدي بالضرورة إلى استعادة الوظيفة. ويجب أن تصبح الخلايا الجديدة أيضًا جزءًا من الشبكات العصبية العاملة.

يُظهر الدماغ علامات متعددة للإصلاح

ووجد الباحثون أدلة على أن العلاج أدى إلى استجابة شفاء أوسع بكثير.

تشكلت أوعية دموية جديدة في أنسجة المخ المتضررة، وأصبحت العمليات الالتهابية أقل حدة، وتحسنت سلامة الحاجز الدموي الدماغي.

الحاجز الدموي الدماغي هو حاجز وقائي يتم التحكم فيه بإحكام ويفصل الدم المنتشر عن أنسجة المخ. يمكن أن يساهم تلف هذا الحاجز في حدوث الالتهاب والمزيد من الإصابات بعد السكتة الدماغية.

يوضح تاكنبرج: “إن تحليلنا يتجاوز نطاق الدراسات الأخرى، التي ركزت على التأثيرات المباشرة بعد عملية الزرع مباشرة”.

والأهم من ذلك أن التغيرات البيولوجية كانت مصحوبة بتحسينات في كيفية تحرك الحيوانات.

أدى زرع الخلايا الجذعية إلى عكس الإعاقات الحركية الناجمة عن السكتات الدماغية في الفئران. قام الباحثون بقياس هذه التحسينات جزئيًا باستخدام التحليل بمساعدة الذكاء الاصطناعي لأنماط المشي لدى الحيوانات.

الانتظار لمدة أسبوع قد يحسن العلاج بالخلايا الجذعية

صمم الباحثون التجارب مع وضع العلاج البشري في الاعتبار في نهاية المطاف.

على سبيل المثال، تم إنتاج الخلايا الجذعية دون استخدام الكواشف المشتقة من الحيوانات. يمكن أن يكون تجنب المواد المشتقة من الحيوانات أمرًا مهمًا عند تطوير علاجات مخصصة للاستخدام البشري لأنها قد تقلل من المضاعفات المحتملة المتعلقة بالسلامة والتنظيم.

أنشأ فريق جامعة زيوريخ بروتوكول إنتاج محدد بالتعاون مع مركز أبحاث وتطبيقات خلايا iPS (CiRA) في جامعة كيوتو.

وكشفت الدراسة الثانية أيضًا عن فكرة مهمة حول التوقيت. ووجد الباحثون أن زراعة الخلايا الجذعية كانت تعمل بشكل أفضل عندما يتم إجراؤها بعد أسبوع واحد من الإصابة بالسكتة الدماغية وليس بعدها مباشرة.

وهذا التأخير يمكن أن يجعل استخدام هذا النهج أسهل بكثير في البيئة السريرية. سيكون لدى الأطباء المزيد من الوقت لإعداد العلاج بدلاً من الحاجة إلى تقديمه خلال فترة الطوارئ المباشرة بعد السكتة الدماغية.

الباحثون يعملون نحو التجارب البشرية

وعلى الرغم من النتائج المشجعة، يؤكد الباحثون على أنه لا يزال يتعين معالجة العديد من العقبات قبل أن يتم اختبار العلاج على نطاق واسع على البشر.

ويقول: “نحن بحاجة إلى تقليل المخاطر وتبسيط التطبيق المحتمل على البشر”.

أحد المخاوف هو نمو الخلايا الجذعية غير المنضبط داخل الدماغ. تعمل مجموعة تاكنبرج، التي تعمل مرة أخرى مع رسلان روست، على تطوير نوع من مفاتيح الأمان يهدف إلى منع حدوث ذلك.

ويستكشف الفريق أيضًا طريقة أقل تدخلاً لإيصال الخلايا.

بدلاً من زرع الخلايا الجذعية مباشرة في أنسجة المخ، يقوم الباحثون بتطوير طريقة الحقن داخل الأوعية الدموية. قد يتضمن ذلك توصيل الخلايا عبر الأوعية الدموية ويمكن أن يكون أكثر عملية من إجراء عملية ترقيع الدماغ.

هناك بالفعل سابقة لنقل علاجات الخلايا الجذعية المستحثة إلى الاختبارات البشرية. وفقًا لتاكينبرج، فإن التجارب السريرية الأولية التي تستخدم الخلايا الجذعية المستحثة لعلاج مرض باركنسون تجري حاليًا في اليابان.

“يمكن أن تكون السكتة الدماغية واحدة من الأمراض التالية التي يصبح من الممكن إجراء تجارب سريرية عليها.”