علماء: تعديل جينوم الخلايا الجذعية يسرع شيخوختها

اكتشف علماء الأحياء الجزيئية الأوروبيون والكنديون أن تعديل جينوم الخلايا الجذعية الدموية باستخدام فيروس AAV6 ومحرر الجينوم الحائز على جائزة نوبل "CRISPR/Cas9" يسرع شيخوختها.

وذلك نتيجة التنشيط غير المقصود لأنظمة حماية الجينوم. وفقا لما أفاد به مكتب العلاقات العامة لمؤسسة "تليثون" الإيطالية (Fondazione Telethon).

وقالت الأستاذة المساعدة رافاييلا دي ميكو من معهد "سان رافاييل" الإيطالي للعلاج الجيني:" اكتشفنا أن جزءا كبيرا من الخلايا الجذعية المكونة للدم التي تم تحرير جينومها، تُظهر علامات شيخوخة خلوية متسارعة، الأمر الذي يُضعف قدرتها على المشاركة في تكوين خلايا دم جديدة بعد الزرع، مما سيؤثر سلبا على نجاح وفعالية العلاج الجيني على المدى الطويل.

وتوصل العلماء إلى هذا الاكتشاف في أثناء بحثهم عن الأسباب المحتملة لفشل عدة علاجات جينية واعدة لفقر الدم المنجلي وأمراض أخرى في الجهاز الدموي، وعدم تحقيق الفعالية المتوقعة خلال التجارب السريرية. كما تسبب بعضها في آثار جانبية خطيرة دفعت الأطباء لإيقاف تلك التجارب.

ومن أجل كشف أسباب هذه الإخفاقات درس العلماء كيف تغير نشاط عدد كبير من الجينات في الخلايا الجذعية الدموية البشرية بعد إدخال جزيئات فيروس AAV6 إليها، والذي يُستخدم عادة لتوصيل العلاج الجيني القائم على محرر الجينوم CRISPR/Cas9، كما فحص الباحثون عمل عدة بروتينات وأنظمة خلوية مرتبطة بإصلاح الحمض النووي بعد التحرير الجيني.

وأظهر تحليلهم أن جزءا من الخلايا الجذعية ذات الجينوم المحرر، أي حوالي 10% منها، أنتج مجموعة إشارات تشبه إلى حد بعيد الجزيئات التي تنتجها الخلايا الهرمة (الشائخة). وعند دخولها هذه الحالة تتوقف عن المشاركة في حياة الكائن الحي، مما يؤدي إلى تدهور وظائف الأنسجة. وفي حالة الخلايا الجذعية، صاحب إنتاج هذه الإشارات تنشيط "البروتين الحارس" p53 المسؤول عن حماية سلامة الجينوم، وإفراز مواد محفزة للالتهاب.

ودفع هذا الاكتشاف العلماء لتتبع كيفية تغير سلوك الخلايا الجذعية إذا تم حجب عمل بروتين p53 ومادة الإشارة IL-1B المرتبطة بتطور الالتهابات مؤقتا. وأظهرت تجاربهم على الفئران أن هذا الإجراء منع شيخوخة الخلايا الجذعية الدموية "المحررة" وسمح لها بالمشاركة في تكوين الدم بكفاءة مماثلة لنظيراتها الطبيعية. ويأمل دي ميكو وزملاؤه أن تسمح هذه الطريقة بزيادة فعالية العلاجات الجينية القائمة على CRISPR/Cas9 لعلاج أمراض الدم.