موصى به, 2019

اختيار المحرر

ما هي أفضل الوجبات الغذائية لعام 2018؟
ما هي مكملات التستوستيرون التي يجب أن أتناولها؟
التهاب الزائدة الدودية: ما تحتاج إلى معرفته

تبحث الدراسة في كيفية تحويل الخلايا الجذعية إلى خلايا عصبية حركية

يمكن أن تتطور الخلايا الجذعية إلى أنواع مختلفة من الخلايا ، مثل خلايا العضلات أو خلايا الدم الحمراء أو الخلايا العصبية. ونظراً لقدرتها على التجدد الخاصة ، يمكن استخدام الخلايا الجذعية لعلاج مجموعة واسعة من الأمراض. كشف فريق من الباحثين عن تفاصيل جديدة متعلقة بعملية تحويل الخلايا الجذعية إلى خلايا عصبية حركية.


يكتشف بحث جديد التفاصيل المتعلقة بإعادة برمجة الخلايا الجذعية في الخلايا العصبية الحركية.

الخلايا الجذعية الجسدية - وتسمى أيضًا الخلايا الجذعية البالغة - هي خلايا غير متمايزة يمكن العثور عليها في جميع أنحاء جسم الإنسان في نسيج أو عضو. دورهم هو الحفاظ على وتجديد وإصلاح الأنسجة التي وجدت فيها.

من خلال تقنيات إعادة البرمجة الجينية - التي تم تقديمها لأول مرة في عام 2006 من قبل شينيا ياماناكا الحائزة على جائزة نوبل وزملاؤها - تحولت هذه الخلايا بشكل مصطنع إلى خلايا جذعية عصبية.

تضمنت هذه العملية تحويل الخلايا الليفية - نوع من الخلايا الموجودة في النسيج الضام - أولاً إلى خلايا متعددة القدرات ، ثم إلى خلايا جذعية عصبية ، وأخيراً إلى خلايا عصبية.

في إعادة البرمجة المباشرة ، ومع ذلك ، يتم تخطي مرحلة تعدد القدرات. هذا يسمح للتحول أن يحدث في الوقت المناسب ، ويتجاوز أيضا القيود والمخاطر الأخرى لتشكيل الورم الموجودة في تقنية إعادة البرمجة العادية.

تم استخدام إعادة البرمجة المباشرة من قبل لتجديد الخلايا العصبية الحركية المفقودة أو التالفة. كشف بحث جديد عن تفاصيل عملية التحول التي يمكن أن تمكن الباحثين ذات يوم من إنشاء أنواع جديدة من الخلايا.

تم نشر النتائج في المجلة خلية الخلايا الجذعية.

دراسة إعادة البرمجة المباشرة للخلايا الجذعية

قام الباحثون بتحليل التغييرات التي تحدث في الخلايا أثناء عملية إعادة البرمجة المباشرة.

التحول يستغرق حوالي 2 أيام.

تتضمن العملية ثلاثة عوامل نسخ. هذه هي الجينات التي تتحكم في التعبير عن الجينات الأخرى.

من أجل فهم الآليات الخلوية والجينية الكامنة وراء التحول ، حلل الباحثون كيف ترتبط عوامل النسخ هذه بالجينوم ، وكيف يتغير تعبير الجينات ، وكيف يتغير الكروماتين كل 6 ساعات.

يشرح Uwe Ohler ، كبير الباحثين في مركز ماكس دلبروك للطب الجزيئي في برلين وأحد المؤلفين الرئيسيين للدراسة ، سبب اهتمام الباحثين بهذه التغييرات.

"تتطور الخلية الموجودة في الجنين بمرور عدة مراحل وسيطة. ولكن في البرمجة المباشرة ، لا نملك ما يلي: نحن نستبدل شبكة النسخ الجيني للخلية بخلية جديدة تمامًا في الحال ، دون التقدم خلال المراحل الوسيطة. سألنا ، ما هو توقيت وحركية تغييرات الكروماتين وأحداث النسخ التي تؤدي مباشرة إلى مصير الخلية النهائية؟ "

Uwe Ohler ، مؤلف رئيسي

يشرح شون ماهوني ، الأستاذ المساعد في الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية في ولاية بنسلفانية وأحد المؤلفين الرئيسيين لهذه الورقة ، ما مكنهم من دراسة هذه التغييرات بمثل هذه التفاصيل الدقيقة:

"لدينا نظام فعال للغاية يمكننا من خلاله تحويل الخلايا الجذعية إلى خلايا عصبية حركية بمعدل نجاح يتراوح ما بين 90 إلى 95 في المائة عن طريق إضافة مجموعة عوامل النسخ. وبسبب هذه الكفاءة ، تمكنا من استخدام نظامنا للتخلص من تفاصيل ما يحدث بالفعل في الخلية أثناء هذا التحول ".

تغيير الخلايا الجذعية إلى الخلايا العصبية الحركية

كشف الباحثون عن سلسلة من التغييرات المعقدة والمستقلة للغاية والتي تتقارب معًا لتغيير الخلايا الجذعية إلى خلايا عصبية حركية.

في وقت مبكر من عملية التحول ، يرتبط اثنان من عوامل النسخ - Isl1 و Lhx3 - معًا بالجينوم ويطلقان سلسلة من ردود الفعل للأحداث التي تتضمن تغييرات في تعبير الكروماتين والجينات في الخلايا.

يعمل عامل النسخ الثالث - Ngn2 - بمفرده ، مع إجراء تغييرات على التعبير الجيني.

في وقت لاحق من العملية ، يستخدم Isl1 و Lhx3 التغييرات التي أجراها Ngn2 لإكمال التحول.

لكي تنجح البرمجة المباشرة ، يجب أن تتلاقى العمليتان المتوازيتان بنجاح.

قد يساعد استبدال الخلايا في علاج الأمراض التنكسية العصبية

لا تورد الدراسة تفاصيل تحديات تكنولوجيا استبدال الخلايا فحسب ، بل إنها تقود أيضًا الطريق إلى تطوير طرق جديدة أكثر فاعلية لاستبدال الخلايا التالفة. هذا يمكن أن يثبت قيمة في علاج بعض الأمراض التنكسية العصبية.

يقول ماهوني: "هناك اهتمام كبير بتوليد الخلايا العصبية الحركية لدراسة العمليات التنموية الأساسية فضلاً عن الأمراض التي تصيب الإنسان مثل ALS وضمور العضلات الشوكي".

"من خلال تفصيل الآليات الكامنة وراء البرمجة المباشرة للخلايا العصبية الحركية من الخلايا الجذعية ، لا تقوم دراستنا بإبلاغ دراسة تطور الخلايا العصبية الحركية والأمراض المرتبطة بها فحسب ، بل إنها تُعلم أيضًا فهمنا لعملية البرمجة المباشرة وقد تساعد في تطوير التقنيات. لتوليد أنواع الخلايا الأخرى. "

شون ماهوني ، المؤلف الرئيسي

تشمل مزايا إعادة البرمجة المباشرة حقيقة أنه يمكن القيام بذلك إما في المختبر أو في الجسم الحي. أداء إعادة البرمجة داخل جسم الإنسان - في الجسم الحي - لديه ميزة كونها محلية ، في موقع التلف الخلوي.

ومع ذلك ، يوضح إستيبان مازوني ، أستاذ مساعد في قسم الأحياء بجامعة نيويورك وأحد المؤلفين الرئيسيين للدراسة الجديدة ، أن إعادة البرمجة ليست فعالة دائمًا ، ولا يزال هناك الكثير من العوامل غير المعروفة بالنظر إلى تعقيد العمليات البيولوجية.

يقول مازوني: "على الرغم من وجود إمكانات علاجية كبيرة ، إلا أن البرمجة المباشرة غير فعالة عمومًا ولا تأخذ في الاعتبار التعقيد الجزيئي بالكامل". لكن دراستهم تسلط الضوء على طرق جديدة أكثر قابلية للتطبيق لتحل محل الخلايا.

"تشير نتائجنا إلى طرق جديدة محتملة لطرق العلاج الجيني المعززة. في المستقبل ، نعتقد أنه من المعقول استخدام هذه المعرفة المكتسبة حديثًا ، على سبيل المثال ، لمعالجة الخلايا الموجودة في الحبل الشوكي لاستبدال الخلايا العصبية اللازمة للحركة التطوعية التي هي دمرت من قبل آلام مثل ALS. "

إستيبان مازوني ، مؤلف رئيسي

اقرأ عن كيف يمكن أن يؤدي اكتشاف إعادة برمجة الخلايا إلى علاج أمراض العين.

الفئات الشعبية

Top