قدم فريق من مهندسي الأحياء في Texas A&M University تقنية تعتمد على جسيمات نانوية على شكل زهور (nanoflowers) لتحفيز تكوين الميتوكوندريا داخل الخلايا الجذعية ثم نقلها إلى خلايا متقدمة في العمر أو تالفة. نُشرت النتائج في مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences. باستخدام هذه الجسيمات، أنتجت الخلايا الجذعية ضعف كمية الميتوكوندريا، كما نقلت من مرتين إلى أربع مرات أكثر من الميتوكوندريا مقارنة بالخلايا غير المعالجة.
بعد انتقال الميتوكوندريا الجديدة، استعادت الخلايا المتضررة قدرة إنتاج الطاقة ووظائفها الأساسية، وبدت أكثر مقاومة لموت الخلايا حتى عند تعرضها لعوامل ضارة مثل أدوية العلاج الكيميائي. وصف الباحثون الخلايا المعالجة بأنها "مصانع حيوية للميتوكوندريا". قال Akhilesh K. Gaharwar: "لقد درّبنا الخلايا السليمة على مشاركة بطارياتها الاحتياطية مع الخلايا الأضعف"، وشرح John Soukar أن الزيادة في الكفاءة كانت أكبر مما توقعوا، ومثّل ذلك بمنح جهاز قديم بطاريات جديدة.
تتكون الجسيمات النانوية من ثنائي كبريتيد الموليبدنوم، وهي أكبر من العديد من جزيئات الأدوية وتبقى داخل الخلية حيث تستمر في تشجيع تكوين الميتوكوندريا. لذلك قد تسمح هذه الطريقة بعلاج بجرعات شهرية بدلاً من جرعات متكررة للأدوية الصغيرة. يرى الفريق أن التقنية قد تكون قابلة للاستخدام في أنسجة مختلفة، مثل وضع الخلايا قرب القلب لعلاج اعتلال عضلة القلب أو حقنها في العضلات لعلاج الضمور العضلي.
تلقت الدراسة تمويلًا من جهات عدة منها National Institutes of Health وWelch Foundation وDepartment of Defense وCancer Prevention and Research Institute of Texas، بالإضافة إلى دعم من President’s Excellence Fund في Texas A&M University ومنح Seedling Grant لمركز Texas A&M Health Science Center.
كلمات صعبة
- الخلايا الجذعية — خلية قادرة على تكوين خلايا متخصصة
- الميتوكوندريا — عضيات خلوية تنتج الطاقة داخل الخلية
- جسيمات نانوية — قطعة صغيرة جداً تُدخل داخل الخلية
- لتحفيز — إحداث زيادة أو بدء نشاط في عملية
- مصانع حيوية للميتوكوندريا — مكان داخل الخلية يصنع العضيات أو أجزاءها
- جرعات — كمية دواء تُعطى للمريض في مرة
- اعتلال عضلة القلب — مرض يؤثر على قوة وبنية عضلة القلب
تلميح: مرّر المؤشر أو ركّز أو اضغط على الكلمات المظلَّلة داخل القصة لرؤية تعريفات سريعة أثناء القراءة أو الاستماع.
أسئلة للمناقشة
- ما الفوائد المحتملة لاستخدام خلايا جذعية مُحفّزة على إنتاج الميتوكوندريا في علاج أمراض التقدّم بالعمر؟ اذكر سببين أو ثلاثة.
- ما المخاطر أو الأسئلة الأخلاقية والعلمية التي يجب دراستها قبل استخدام جسيمات نانوية تبقى داخل الخلايا لفترات طويلة؟
- بناءً على المقال، في أي أعضاء أو حالات طبية قد تكون هذه التقنية مفيدة؟ أعط أمثلة وسبباً واحداً لكل مثال.
