العلماء يعالجون احتشاء القلب بإعادة توليد الخلايا العضلية

طوّر العلماء تقنية جديدة يمكنها إصلاح خلايا العضلة القلبية وتجديدها بعد نوبة قلبية (أو احتشاء العضلة القلبية).

على الرغم من أن هذه التقنية لم تختبر إلا على الفئران، فقد تكون -إن نجحت على البشر- علاجًا ينقذ حياة من عانى نوبة قلبية.

تستخدم هذه التقنية حامض الريبونوكليك المرسال الصناعي (الرنا المرسال). ينشئ mRNA «مخططًا» لتسلسل الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) الذي يستخدمه الجسم بعد ذلك لبناء البروتينات التي تشكل خلايانا وتنظمها. ومن خلال تعديل mRNA، يمكن للعلماء تقديم تعليمات مختلفة لعمليات بيولوجية مختلفة.

في هذه التجربة، تحفز التعليمات المعدّلة تكاثر خلايا عضلة القلب، عبر اثنين مما يسمى عوامل النسخ الطافرة: الستيمين وYAP5SA.

أساسًا، الفكرة هي جعل خلايا عضلة القلب -التي تملك قدرة محدودة على التجدد- تعمل بشكل أشبه بالخلايا الجذعية، والتي يمكن أن يحولها الجسم إلى شتى الخلايا المتخصصة.

* الصورة: الفرق الذي أحدثه علاج الرنا المرسال بعد أربعة أسابيع (دورية شيخوخة الجهاز القلبي الوعائي)

قال عالم الأحياء روبرت شوارتز من جامعة هيوستن في تكساس: «لم يتمكن أحد من القيام بذلك إلى هذا الحد، ونظنه قد يصبح علاجًا ممكنًا للبشر».

أقل من 1 في المئة من خلايا عضلة القلب البالغة تملك قابلية التجديد -عندما نموت تكون خلايا عضلة القلب لدينا هي في الغالب نفسها التي كانت لدينا منذ الشهر الأول من العمر- وهذا يعني أن النوبات القلبية وأمراض القلب يمكنها إضعاف القلب بنحو دائم.

في التجارب التي أجريت في كل من صحون زراعة الأنسجة والفئران الحية، تبين أن الستيمين حفز خصائص مشابهة للخلايا الجذعية في الخلايا العضلية للقلب، في حين عزز YAP5SA نمو الأعضاء وتكاثرها. وقد وصف الفريق العملية بأنها «قالبة للموازين».

أظهرت الدراسة التي أجريت على الفئران الحية ذات القلوب المتضررة، أن نويّات الخلايا العضلية تتضاعف بما لا يقل عن 15 ضعفًا في خلال 24 ساعة بعد حقن عوامل النسخ المتحولة: الستيمين وYAP5SA.

أضاف شوارتز: «كانت النتائج مذهلة عندما حُقِنَ كلا عاملي النسخ في قلوب الفئران البالغة المصابة بالاحتشاء. وكشفت التجارب أن خلايا العضلة القلبية تكاثرت بسرعة في غضون يوم واحد، في حين رممت القلوب في خلال الشهر التالي إلى درجة قريبة من قدرة الضخ الطبيعية للعضلة القلبية، مع القليل من الندوب».

وأفاد الباحثون أن الرنا المرسال الصناعي المضاف إلى الخلايا اختفى في غضون أيام قليلة، تمامًا كما يفعل الرنا المرسال المصنع في أجسامنا. هذا يمنح التقنية الجديدة ميزة على العلاج الجيني، الذي لا يمكن إيقافه أو إزالته بسهولة بمجرد إجرائه.

نتطلع لرؤية إن كان بالإمكان ترجمة هذه المنهجية بنجاح في البشر -وسيتطلب الأمر سنوات عديدة من البحث لإيصال هذه التجربة إلى التطبيق العلاجي- لكن الفريق الذي يقف وراء البحث واثق من قدراته.

يستمر العمل لفهم المزيد عن أمراض القلب والأذيات القلبية، وكيف يستجيب الجسم عقبًا لها. ما زالت دراسة صحة الجهاز القلبي الوعائي أولوية عند العلماء، لأن أمراض القلب تعد السبب الرئيس للوفاة في الولايات المتحدة الأمريكية (تمثل نحو ربع الوفيات).

قال عالم الأحياء سيو شياو من جامعة هيوستن: «هذه دراسة ضخمة في مجال تجديد القلب، خاصة بالنظر إلى الاستراتيجية الذكية لاستخدام mRNA لتوصيل الستيمين وYAP5SA».

نُشر البحث في مجلة شيخوخة الجهاز القلبي الوعائي.