العلماء يخلقون مريئًا بشريًا في الخلايا الجذعية أولاً

تمكن الباحثون لأول مرة من إنشاء مريء بشري في المختبر. قد يمهد هذا الطريق لعلاجات تجديدية جديدة.

يمتد المريء من الحلق إلى المعدة.

المريء هو الأنبوب العضلي الذي ينقل الطعام والسوائل التي نتناولها من حلقنا إلى معدتنا.

يتكون هذا العضو من أنواع مختلفة من الأنسجة ، بما في ذلك العضلات والنسيج الضام والأغشية المخاطية.

قام العلماء في مركز سينسيناتي للأطفال للخلايا الجذعية والطب العضوي (CuSTOM) في أوهايو بزراعة هذه الأنسجة بشكل مصطنع في المختبر باستخدام الخلايا الجذعية متعددة القدرات ، أو الخلايا الجذعية التي يمكن أن تتخذ أي شكل وتخلق أي نسيج في الجسم.

قام الفريق - بقيادة جيم ويلز ، الحاصل على درجة الدكتوراه ، وكبير المسؤولين العلميين في CuSTOM - بتنمية المريء البشري المكون بالكامل في المختبر وتفصيل النتائج التي توصل إليها في ورقة بحثية نُشرت في المجلة. الخلية الجذعية للخلايا.

على حد علمهم ، هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها تحقيق مثل هذا العمل الفذ باستخدام الخلايا الجذعية متعددة القدرات فقط.

قد تساعد عضويات المريء المزروعة في المختبر في علاج مجموعة من الحالات ، مثل سرطان المريء ومرض الجزر المعدي المريئي (جيرد).

قد تساعد أيضًا في علاج المزيد من الأمراض الخلقية النادرة ، مثل رتق المريء (وهي حالة لا يتصل فيها المريء العلوي بالمريء السفلي) وتعذر الارتخاء المريئي (حيث لا ينقبض المريء وبالتالي لا يستطيع تمرير الطعام).

وفقًا للتقديرات الحديثة ، يؤثر ارتجاع المريء - المعروف أيضًا باسم ارتداد الحمض - على حوالي 20 بالمائة من سكان الولايات المتحدة. في عام 2018 ، سيصاب أكثر من 17000 شخص في الولايات المتحدة بسرطان المريء.

كما أوضح ويلز وفريقه في ورقتهم البحثية ، فإن وجود نموذج يعمل بكامل طاقته للمريء البشري - في شكل عضوي مخبري - يساهم في فهم أفضل لهذه الأمراض.

قد تؤدي النتائج أيضًا إلى علاجات أفضل باستخدام الطب التجديدي.

يساعد البروتين الأساسي العلماء على نمو المريء

أثناء محاولتهم تكوين العضيات ، ركز ويلز وفريقه على بروتين يسمى Sox2 والجين الذي يشفره. أظهرت الأبحاث السابقة أن اضطراب هذا البروتين يؤدي إلى مجموعة من أمراض المريء.

قام العلماء بتربية خلايا الأنسجة البشرية ، وكذلك خلايا من أنسجة الفئران والضفادع ، لفحص دور Sox2 في التطور الجنيني للمريء عن كثب.

كشف الفريق أن Sox2 يقود تكوين خلايا المريء عن طريق تثبيط مسار جيني آخر من شأنه أن "يخبر" الخلايا الجذعية بأن تتشكل في خلايا الجهاز التنفسي بدلاً من ذلك.

لقد أرادوا أيضًا دراسة آثار الحرمان من Sox2 في مراحل النمو الرئيسية هذه. كشفت التجربة أن فقدان Sox2 أدى إلى شكل من أشكال رتق المريء في الفئران.

أخيرًا ، تمكنوا من إنشاء عضيات المريء التي يتراوح طولها بين 300 و 800 ميكرومتر في شهرين. ثم اختبر العلماء تركيبة الأنسجة المزروعة في المختبر وقارنوها بتكوين أنسجة المريء البشرية المأخوذة من الخزعات.

أفاد ويلز وفريقه أن نوعي الأنسجة لهما تركيبة متشابهة جدًا. يعلق ويلز على الأهمية السريرية للعضويات قائلاً:

"بالإضافة إلى كونها نموذجًا جديدًا لدراسة العيوب الخلقية مثل رتق المريء ، يمكن استخدام العضيات لدراسة أمراض مثل التهاب المريء اليوزيني وحؤول باريت ، أو هندسة المريء المتطابقة وراثيًا للمرضى الفرديين."

"اضطرابات المريء والقصبة الهوائية منتشرة بدرجة كافية لدى الأشخاص بحيث يمكن أن تكون النماذج العضوية للمريء البشري مفيدة بشكل كبير."

جيم ويلز ، دكتوراه.