تقرير: علماء ينجحون في تكوين فأر من جينات كائن وحيد الخلية

خلايا (صورة أرشيفية)
خلايا (صورة أرشيفية)
TT

تقرير: علماء ينجحون في تكوين فأر من جينات كائن وحيد الخلية

خلايا (صورة أرشيفية)
خلايا (صورة أرشيفية)

قالت صحيفة «واشنطن بوست» الأميركية إن علماء نجحوا لأول مرة في تكوين فأر من جينات كائن حي وحيد الخلية.

وأضافت الصحيفة أن العلماء كوّنوا الخلايا الجذعية للفأر من جينات وحيدة الخلية؛ لأن الخلايا الجذعية يمكنها أن تصنع المزيد من نفسها وتتحول أيضاً إلى خلايا أخرى ذات وظائف مختلفة، وفقاً للتجربة المنشورة في مجلة «نيتشر كومينيكيشن».

وذكرت الصحيفة أن الاكتشاف كان مفاجئاً؛ لأن العلماء اعتقدوا أن الجينات التي سمحت للخلايا الجذعية بالانقسام والتخصص حدثت فقط في الحيوانات، وبالتأكيد ليس في مجموعة وحيدة الخلية من الكائنات الأولية منذ ما يقرب من مليار عام.

وقال رالف جوتش، مؤلف الدراسة وعالم أحياء الخلايا الجذعية في جامعة هونغ كونغ، إن «تلك الخلايا الجذعية أقدم بكثير مما كنا نعتقد سابقاً، وتعلمنا كيف تطورنا لنصبح متعددي الخلايا».

وأضاف أن «فهم هذا التطور الطبيعي يمكن أن يصنع نماذج أفضل للخلايا الجذعية، والتي يمكن أن تساعد في علاج الأمراض أو حتى الشيخوخة».

وقال أليكس دي ميندوزا، أحد مؤلفي الدراسة في جامعة كوين ماري في لندن: «معظم الحيوانات لديها خلايا جذعية؛ لأنها قادرة على الانقسام وإنتاج خلايا أخرى».

ولفتت الصحيفة إلى أن جائزة «نوبل في الطب» لعام 2012 التي فاز بها الباحث شينيا ياماناكا ساعدت في تسليط الضوء على ما يلزم لتوليد خلية جذعية في حيوان.

وكان ياماناكا وجد أن الخلايا البالغة يمكن إعادة برمجتها إلى خلايا جذعية من خلال إدخال أربعة جينات محددة.

فأر (رويترز)

وافترض معظم الناس أن هذه الجينات فريدة من نوعها في مملكة الحيوان؛ لأن قدرة الخلايا الجذعية بدت غير ضرورية في الكائن الحي وحيد الخلية.

وقبل نحو عقد، بحث دي ميندوزا عن هذه الجينات في الكائنات الحية وحيدة الخلية المماثلة أثناء بحثه للحصول على درجة الدكتوراه، ولم يكن لديه سوى ثلاثة جينومات متسلسلة للبحث في ذلك الوقت، لكن التحليلات الأولية لم تظهر أياً من جينات الخلايا الجذعية الخاصة تلك.

وكشفت البيانات الأخيرة عن اكتشاف مذهل؛ ففي عام 2022 بحث دي ميندوزا وزملاؤه في الجينومات مرة أخرى مع المزيد من البيانات المتاحة، وقال: «لقد وجدناها واعتقدنا أن هذا غريب جداً، لم نتوقع وجودها».

واكتشف الفريق أن الجينات موجودة في كائن حي أحادي الخلية يسمى «choanoflagellate»، وهو من الكائنات الأولية القريبة إلى مملكة الحيوان، على الرغم من أنها قد لا تبدو كذلك للوهلة الأولى.

ويمكن أن يقدم الكائن نظرة ثاقبة على تطور علم الأحياء الخلوي الأساسي لأول كائن حي متعدد الخلايا، حتى مع عدم تأكد العلماء تماماً من شكل هذا الحيوان متعدد الخلايا الأول.

وقال دي ميندوزا: «يمكننا تبديل القطع مع المخلوقات التي لا يبدو أننا على علاقة بها على الإطلاق، ثم فجأة يمكن استخدامها لصنع أشياء نعتبرها معقدة للغاية».

وأضاف: «لا يحتاج التطور دائماً إلى الاختراع، عادة تستخدم كل ما لديك، ثم تبني شيئاً جديداً من أجزاء معاد تدويرها في الغالب».

وقالت ساندي ديجنان، أستاذة علم الأحياء في جامعة كوينزلاند، والتي لم تشارك في الدراسة: «إن النتائج مثيرة للغاية، ولكنها ليست مفاجئة. أعتقد أن الكائنات وحيدة الخلية يجب أن تلبي جميع الاحتياجات للبقاء على قيد الحياة».


مقالات ذات صلة

«كوب 16 الرياض» يجمع صناع السياسات لإعادة تأهيل الأراضي ومكافحة التصحر

الاقتصاد الوزير السعودي يتسلم رئاسة السعودية رسمياً لمؤتمر «كوب 16» في الرياض (الشرق الأوسط)

«كوب 16 الرياض» يجمع صناع السياسات لإعادة تأهيل الأراضي ومكافحة التصحر

اجتمع عدد كبير من صنُاع السياسات والمنظمات الدولية والدوائر غير الحكومية وكبرى الجهات المعنية، الاثنين، في الرياض، للبحث عن حلول عاجلة للأزمات البيئية.

آيات نور (الرياض) عبير حمدي (الرياض) زينب علي (الرياض)
الاقتصاد وكيل وزارة البيئة والمياه والزراعة السعودية د. أسامة فقيها مع عدد من المتحدثين (الشرق الأوسط) play-circle 01:04

فقيها لـ«الشرق الأوسط»: مساعٍ سعودية لزيادة التزامات الدول بمكافحة تدهور الأراضي

أكد وكيل وزارة البيئة والمياه والزراعة السعودية الدكتور أسامة فقيها لـ«الشرق الأوسط» أن المملكة تسعى ليكون مؤتمر «كوب 16» نقطة تحول تاريخية بمسيرة «الاتفاقية».

زينب علي (الرياض)
الاقتصاد جانب من حضور مؤتمر «كوب 16» في الرياض (الشرق الأوسط)

«منتدى السعودية الخضراء» يجمع المئات من صنّاع السياسات حول العالم

تحتضن الرياض النسخة الرابعة من «منتدى مبادرة السعودية الخضراء» يومي 3 و4 ديسمبر (كانون الأول) الحالي، تحت شعار «بطبيعتنا نبادر»، خلال مؤتمر «كوب 16».

«الشرق الأوسط» (الرياض)
الاقتصاد رئيس مجموعة البنك الإسلامي للتنمية متحدثاً للحضور في «كوب 16» بالرياض (الشرق الأوسط)

الجاسر: «التنسيق العربية» تلتزم بالتصدي لتحديات التصحر والجفاف

قال رئيس مجموعة البنك الإسلامي للتنمية، الدكتور محمد الجاسر، إن مؤسسات مجموعة التنسيق العربية ستُعلن غداً التزامها الجماعي بالتصدي للتحديات البيئية العالمية.

«الشرق الأوسط» (الرياض)
الاقتصاد المهندس عبد الرحمن الفضلي خلال كلمته الافتتاحية في «كوب 16» بالرياض (الشرق الأوسط) play-circle 00:41

السعودية تطلق «شراكة الرياض العالمية» بـ150 مليون دولار للتصدي للجفاف

أعلنت السعودية إطلاق «شراكة الرياض العالمية للتصدي للجفاف» بتخصيص 150 مليون دولار على مدى السنوات العشر المقبلة لدعم هذه الجهود.

«الشرق الأوسط» (الرياض)

كيف يحفز عثُّ الغبار المنزلي الربوَ التحسسي؟

الربو التحسسي يؤدي الى مضاعفات تنفسية
الربو التحسسي يؤدي الى مضاعفات تنفسية
TT

كيف يحفز عثُّ الغبار المنزلي الربوَ التحسسي؟

الربو التحسسي يؤدي الى مضاعفات تنفسية
الربو التحسسي يؤدي الى مضاعفات تنفسية

كشفت دراسة بحثية جديدة من جامعة بيتسبرغ الأميركية في بنسلفانيا عن كيفية تنشيطِ استنشاقِ عثّ الغبار المنزلي، وهو محفز شائع للربو التحسسي، الجهازَ المناعي والتسبب في هذا المرض. وتقدم نتائج الدراسة رؤى مهمة بشأن قدرة المواد التي تبدو غير ضارة، مثل عث الغبار ووبر الحيوانات الأليفة وحبوب اللقاح، في التغلب على الجهاز المناعي وإثارة ردود الفعل التحسسية. وقد تمهد الطريق في النهاية لتحديد علاجات جديدة للربو التحسسي ولكيفية إدارته.

الخلايا التائية كما تبدو تحت المجهر الإلكتروني

جهاز المناعة ومسببات الأمراض

تؤكد الدكتورة آماندا بوهوليك، مديرة «مركز تسلسل العلوم الصحية» والأستاذة المساعدة بقسم المناعة في كلية الطب بجامعة بيتسبرغ والباحثة الرئيسية في الدراسة، التي نُشرت بمجلة «Nature Immunology» في 11 أكتوبر (تشرين الأول) 2024، أن الجهاز المناعي لا يحارب دائماً مسببات الأمراض الضارة، حيث يتضمن جزء كبير من وظيفته التفاعل مع مواد غير ضارة مثل الغبار وحبوب اللقاح والطعام.

ويتمثل التحدي الرئيسي في فهم كيفية تحديد الجهاز المناعي متى يستجيب بقوة (كما هي الحال مع مسببات الأمراض) ومتى يظل متسامحاً مع المواد غير الضارة.

«التسامح المناعي»... وانهياره

عندما يعمل الجهاز المناعي بشكل صحيح يطلَق على هذا التوازن «التسامح المناعي (immune tolerance)». ومع ذلك، فإنه إذا انهار هذا التسامح، فيمكن لمسببات الحساسية غير الضارة، مثل الغبار أو حبوب اللقاح، أن تنشط عن طريق الخطأ خلايا مناعية تسمى «الخلايا التائية المساعدة T Helper 2 (TH2)»، وهي نوع من الخلايا التائية التي تلعب دوراً مهماً في الجهاز المناعي التكيفي. وتعمل هذه الخلايا على تحفيز الالتهاب؛ مما يؤدي إلى حالات حساسية مثل الربو التحسسي.

الربو التحسسي

وهو النوع الأكثر شيوعاً من الربو، ويسبب أعراضاً مثل السعال وضيق الصدر وصعوبة التنفس، ومع انتشار هذه الحالة على مستوى العالم، فإنها تضغط بشكل كبير على أنظمة الرعاية الصحية؛ مما يؤكد على الحاجة إلى فهم أفضل وعلاجات أفضل.

واستخدم الباحثون أدوات متقدمة لتتبع الخلايا المناعية المسماة «الخلايا التائية المساعدة» وتحديد متى وأين تنشط استجابة لمسببات الحساسية. واكتشفوا أنه عند استنشاق مسببات الحساسية عثَّ الغبار المنزلي يكون البروتين المسمى «BLIMP1» ضرورياً لإنشاء تلك الخلايا في العقد الليمفاوية، ثم تنتقل هذه الخلايا إلى الرئتين؛ مما يسبب الالتهاب ويؤدي إلى الربو التحسسي.

ومن المثير للاهتمام أن مسار البروتين «BLIMP1» هذا ضروري فقط لمسببات الحساسية التي تُستنشق، فعندما يُدخَل عث الغبار المنزلي من خلال الحقن فلا يكون هذا المسار الجزيئي مطلوباً، مما يسلط الضوء على آلية فريدة خاصة بكيفية استجابة الجسم لمسببات الحساسية التي تُواجَه من خلال الهواء.

السيتوكينات والإنترلوكينات

الفرق الرئيسي بين السيتوكينات والإنترلوكينات هو أن السيتوكينات بروتينات صغيرة تفرزها الخلايا المناعية وغير المناعية للتواصل بعضها مع بعض، وتشارك في إشارات الخلايا، بينما الإنترلوكينات مجموعة من السيتوكينات التي تنظم الاستجابات المناعية والالتهابية. والسيتوكينات والإنترلوكينات نوعان من جزيئات الإشارة التي تشارك بالتوسط في استجابات الجهاز المناعي. علاوة على ذلك، يمكن أن تعمل السيتوكينات منظمات ذاتية أو خارجية أو صماء، بينما لوحظ لأول مرة أن الإنترلوكينات لها مهام وظيفية بين الكريات البيضاء. وقد توصلت الدكتورة بوهوليك وفريقها إلى اكتشافات مدهشة بشأن جزيئين من السيتوكينات للإشارات يسميان «إنترلوكين IL10 Interleukin» و«إنترلوكين IL2»، وبشأن دورهما في الربو التحسسي.

دور غير متوقع للسيتوكينات

يُعتقد عادةً أن «إنترلوكين10» هو «سيتوكين» مضاد للالتهابات، مما يخفف من الاستجابات المناعية. لذلك فوجئ الباحثون عندما وجدوا أنه في الواقع يعزز الالتهاب. وهذا الاكتشاف يفتح الباب أمام خيارات علاجية تستهدف «إنترلوكين10» ولم تكن موضع اعتبار من قبل، خصوصاً بالنسبة إلى المرضى الذين جرى تشخيصهم حديثاً.

ويتلقى معظم مرضى الربو التحسسي الستيرويدات التي تعالج الأعراض، ولكن لا تعالج جذور المرض، وهناك حاجة كبيرة لعلاجات جديدة تسمح بالتدخل المبكر قبل أن يتسبب الربو التحسسي في أضرار طويلة الأمد للمجاري الهوائية.

خريطة تنشيط «الخلايا التائية المساعدة»

عندما رسم الباحثون خريطة لموقع تنشيط «الخلايا التائية المساعدة» في العقدة الليمفاوية فوجئوا أيضاً بالعثور على نقاط ساخنة لنشاط «إنترلوكين2». وقالت مؤلفة البحث إن «إنترلوكين2» هو «سيتوكين» بارز جداً، «لذلك توقعنا أنه سينتشر في جميع أنحاء العقدة الليمفاوية. ولكن بدلاً من ذلك، اكتشفنا أنه كان موضعياً في مناطق معينة. والآن لدينا كثير من العمل لمعرفة كيفية تشكل هذه المناطق وما إذا كان تعطيل هذه المناطق يمكن أن يعطل تكوين (الخلايا التائية المساعدة)؛ مما يوقف الربو التحسسي» وفق قولها.

بالتعاون مع زملائها في قسم أمراض الرئة والحساسية والعناية المركزة وطب النوم بجامعة بيتسبرغ، خططت بوهوليك أيضاً للنظر في عينات أنسجة الرئة للبحث فيما إذا كان يمكن أن يكون كل من «إنترلوكين10» و«2» أيضاً من المحركات المهمة لـ«الخلايا التائية المساعدة» لدى المرضى الذين يعانون من الربو التحسسي؛ وذلك لاستكشاف السبل المحتملة لتطوير خيارات علاجية جديدة.