ثورة الخلايا الجذعية: أول حالة شفاء من داء السكري باستخدام خلايا معاد برمجتها
امرأة تبلغ من العمر 25 عامًا مصابة بمرض السكري من النوع 1 بدأت في إنتاج الأنسولين الخاص بها بعد أقل من ثلاثة أشهر من تلقيها زراعة خلايا جذعية معاد برمجتها. وهي أول شخص يعاني من هذا المرض يتم علاجه باستخدام خلايا تم استخراجها من جسدها.
جيمس شابيرو، جراح وزراعة أعضاء وباحث في جامعة ألبرتا في إدمونتون، كندا، يقول إن نتائج الجراحة مذهلة. “لقد عكسوا مرض السكري تمامًا لدى المريضة التي كانت بحاجة إلى كميات كبيرة من الأنسولين سابقًا.”
تتبع الدراسة التي نُشرت اليوم في مجلة Cellنتائج مجموعة علماء في شنغهاي، الصين، الذين أفادوا في أبريل بأنهم نجحوا في زراعة جزر islets منتجة للأنسولين في كبد رجل يبلغ من العمر 59 عامًا مصابًا بالسكري من النوع 2. الجزر islets تم استخلاصها أيضًا من خلايا جذعية معاد برمجتها من جسد الرجل، ومنذ ذلك الحين توقف عن تناول الأنسولين.
تُعد هذه الدراسات من بين عدد قليل من التجارب الرائدة التي تستخدم الخلايا الجذعية لعلاج السكري، وهو مرض يؤثر على ما يقارب نصف مليار شخص حول العالم. معظم هؤلاء لديهم مرض السكري من النوع 2، حيث لا ينتج الجسم كمية كافية من الأنسولين أو تقل قدرة الجسم على استخدام الهرمون. في النوع الأول من السكري، يهاجم الجهاز المناعي خلايا الجزر في البنكرياس.
زراعة الجزر islets يمكن أن تعالج المرض، ولكن لا يوجد عدد كافٍ من المتبرعين لتلبية الطلب المتزايد، ويجب على المتلقين تناول أدوية مثبطة للمناعة لمنع الجسم من رفض الأنسجة المتبرع بها.
يمكن استخدام الخلايا الجذعية لنمو أي نسيج في الجسم ويمكن زراعتها إلى أجل غير مسمى في المختبر، مما يعني أنها توفر مصدرًا غير محدود لأنسجة البنكرياس. باستخدام أنسجة مصنوعة من خلايا الشخص نفسه، يأمل الباحثون أيضًا في تجنب الحاجة إلى مثبطات المناعة.
الخلايا المعاد برمجتها
في أول تجربة من نوعها، قام دينغ هونغكوي، عالم بيولوجيا الخلايا في جامعة بكين في بكين، وزملاؤه باستخراج الخلايا من ثلاثة أشخاص مصابين بمرض السكري من النوع الأول وإعادتها إلى حالة متعددة القدرات، حيث يمكن تشكيلها إلى أي نوع من خلايا الجسم. تم تطوير تقنية إعادة البرمجة لأول مرة بواسطة شينيا ياماناكا في جامعة كيوتو في اليابان منذ ما يقرب من عقدين. لكن دينغ وزملاؤه قاموا بتعديل التقنية: بدلاً من إدخال البروتينات التي تؤدي إلى تعبير الجينات، كما فعل ياماناكا، عرضوا الخلايا لجزيئات صغيرة. هذا منحهم مزيدًا من التحكم في العملية.
ثم استخدم الباحثون الخلايا الجذعية المستحثة كيميائيًا (iPS) لتوليد مجموعات ثلاثية الأبعاد من الجزر islets. اختبروا سلامة وفعالية الخلايا في الفئران والرئيسيات غير البشرية.
في يونيو 2023، في عملية استغرقت أقل من نصف ساعة، قاموا بحقن ما يعادل حوالي 1.5 مليون islets في عضلات بطن المرأة — وهو موقع جديد لزراعة الجزر islets. يتم حقن معظم زراعات الجزر islets في الكبد، حيث لا يمكن مراقبة الخلايا. ولكن بوضعها في البطن، يمكن للباحثين مراقبة الخلايا باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي، وربما إزالتها إذا لزم الأمر.
بدون أنسولين
بعد شهرين ونصف، بدأت المرأة في إنتاج كمية كافية من الأنسولين بدون الحاجة إلى حقن إضافية، واستمرت في إنتاج هذه الكمية لأكثر من عام. بحلول ذلك الوقت، توقفت المرأة عن تجربة الارتفاعات والانخفاضات الخطيرة في مستويات الجلوكوز في الدم، والتي بقيت ضمن النطاق المستهدف لأكثر من 98% من اليوم. يقول دايسوكي يابي، باحث السكري في جامعة كيوتو: “هذا أمر رائع. إذا أمكن تطبيقه على مرضى آخرين، فسيكون أمرًا رائعًا.”
النتائج مثيرة، ولكن يجب تكرارها في المزيد من الأشخاص، كما يقول جاي سكاييلر، أخصائي الغدد الصماء في جامعة ميامي بفلوريدا الذي يدرس مرض السكري من النوع الأول. ويريد سكاييلر أيضًا أن يرى أن خلايا المرأة تستمر في إنتاج الأنسولين لمدة تصل إلى خمس سنوات قبل أن يعتبرها “شُفيت.”
يقول دينغ إن نتائج المشاركين الآخرين “إيجابية جدًا أيضًا”، وسيصلون إلى العلامة السنوية في نوفمبر، وبعد ذلك يأمل في توسيع التجربة لتشمل 10 إلى 20 شخصًا آخر.
لأن المرأة كانت تتلقى بالفعل مثبطات المناعة نتيجة لزراعة كبد سابقة، لم يتمكن الباحثون من تقييم ما إذا كانت خلايا iPS قللت من خطر رفض الجسم للزراعة.
حتى إذا لم يرفض الجسم الزراعة لأنه لا يعتبر الخلايا “غريبة”، فإن الأشخاص المصابين بالسكري من النوع الأول، لأن لديهم حالة مناعية ذاتية، ما زال هناك خطر أن يهاجم الجسم الجزر. يقول دينغ إنهم لم يروا هذا في المرأة بسبب مثبطات المناعة، لكنهم يحاولون تطوير خلايا يمكنها تجنب هذا الهجوم المناعي.
خلايا المتبرعين
تتمتع زراعات باستخدام خلايا الشخص نفسه بمزايا، ولكن هذه الإجراءات يصعب توسيع نطاقها تجاريًا، كما يقول الباحثون. بدأت عدة مجموعات تجارب على خلايا جزر التي تم إنشاؤها باستخدام الخلايا الجذعية للمتبرعين.
تم الإبلاغ عن نتائج أولية لتجربة واحدة، بقيادة Vertex Pharmaceuticals في بوسطن، ماساتشوستس، في يونيو. تلقى اثنا عشر مشاركًا مصابًا بالسكري من النوع الأول وجزر مشتقة من الخلايا الجذعية الجنينية المتبرع بها والتي تم حقنها في الكبد. تم علاجهم جميعًا بمثبطات المناعة. بعد ثلاثة أشهر من الزراعة، بدأ جميع المشاركين في إنتاج الأنسولين عندما كان الجلوكوز موجودًا في مجرى الدم. البعض منهم أصبح مستقلاً عن الأنسولين.
العام الماضي، أطلقت Vertex تجربة أخرى حيث تم وضع خلايا الجزر المشتقة من الخلايا الجذعية المتبرع بها في جهاز مصمم لحمايتها من هجمات الجهاز المناعي. تم زراعة الجهاز في شخص مصاب بمرض السكري من النوع الأول، ولم يتلق مثبطات المناعة.