كريسبر يجعل الخلايا الجذعية غير مرئية لجهاز المناعة.

علماء من جامعة كاليفورنيا فياستخدمت سان فرانسيسكو نظام تحرير الجينات CRISPR-Cas9 لإنشاء أول خلايا جذعية متعددة القدرات تكون "غير مرئية" وظيفياً للجهاز المناعي. مثل هذا الحدث للهندسة البيولوجية في المختبر سمح لنا بمنع رفض عمليات زرع الخلايا الجذعية. بما أن هذه الخلايا الجذعية "الشاملة" يمكن تصنيعها بشكل أكثر كفاءة من الخلايا الجذعية ، والتي يتم تصنيعها خصيصًا لكل مريض - كما فعلت كثيرًا من قبل - يكتشف الاكتشاف الجديد الطب التجديدي أقرب إلى الواقع.

كريسبر والخلايا الجذعية

"العلماء في كثير من الأحيان الإعلان عن العلاجيةيقول توبياس ديوز ، دكتوراه في الطب وكاتب رئيسي لدراسة نشرت في مجلة Nature Medicine في 18 فبراير / شباط ، إن إمكانات الخلايا الجذعية متعددة القدرات التي يمكن أن تنضج في أي نسيج بالغ ، ولكن الجهاز المناعي كان عقبة رئيسية أمام العلاج الآمن والفعال للخلايا الجذعية.

الجهاز المناعي لا يغفر. تم برمجته لتدمير كل ما يُعتقد أنه غريب ، وبالتالي يحمي الجسم من العوامل المعدية وغيره من المتسللين الذين يمكن أن يكونوا ضارين إذا تم منحهم حرية التصرف. وهذا يعني أيضًا أن الأعضاء أو الأنسجة أو الخلايا المزروعة تعتبر اختراقًا خطيرًا محتملاً من الخارج ، مما يؤدي دائمًا إلى استجابة مناعية قوية ، مما يؤدي إلى رفض عملية الزرع. عندما يحدث هذا ، يُقال أن المتبرع والمستلم "لا يتوافقان مع توافق الأنسجة".

"يمكننا حقن المخدرات التي تمنعالنشاط المناعي وتقليل احتمالية الرفض. ولسوء الحظ ، فإن مثبطات المناعة تجعل المرضى أكثر عرضة للإصابة بالالتهابات والسرطان ، "كما توضح أستاذة الجراحة سونيا شروبر ، المؤلفة الرئيسية للدراسة.

في مجال زراعة الخلايا الجذعية ، والعلماءبمجرد أن يتم حل مشكلة الرفض باستخدام الخلايا الجذعية المحفزة (iPScs) التي يتم إنشاؤها من خلايا ناضجة تمامًا ، مثل خلايا الجلد أو الخلايا الدهنية ، يتم إعادة برمجتها لتتحول إلى أي من الخلايا العديدة التي تتكون منها الجسم. إذا تم زرع الخلايا المستمدة من iPSCs إلى نفس المريض الذي تبرع بالخلايا الأصلية ، كما يعتقد العلماء ، فإن الجسم سيرى الخلايا المزروعة "كخلايا خاصة بها" ولن تهاجمها بمساعدة الجهاز المناعي.

ومع ذلك ، في الممارسة العملية ، والاستخدام السريري ل iPScتحولت إلى أن تكون صعبة. لأسباب لم تفهم بعد ، كانت خلايا العديد من المرضى محصنة من إعادة البرمجة. بالإضافة إلى ذلك ، كان إنتاج الـ iPSCs باهظ التكلفة ويستغرق وقتًا طويلاً لكل مريض تم علاجه بالخلايا الجذعية.

"لدى تقنية ipcc العديد من المشكلات ، لكنعقبة كبيرة هي مراقبة الجودة والتكاثر. لا نعرف ما الذي يجعل بعض الخلايا غير قابلة للبرمجة ، لكن معظم العلماء يتفقون على أنه من غير الممكن حتى الآن اكتشاف ذلك "، كما يقول ديوس. "وبسبب هذا ، تم التخلي عن معظم الأساليب للعلاج الفردي iPSS."

تساءل دوز وشريبفر إذا كان من الممكن الالتفافهذه المشاكل ، وخلق iPSCs "العالمي" التي يمكن استخدامها من قبل أي مريض في حاجة. في مقالهم الجديد ، يصفون كيف ، بعد تغيير نشاط ثلاثة جينات فقط ، تمكنت iPSCs من تجنب الرفض بعد الزرع إلى المستلمين الذين يعانون من عدم توافق التوافق النسيجي ، مع وجود نظام مناعي وظيفي بالكامل.

"هذه هي المرة الأولى التي يحصل فيها أي شخصيقول دويز: "إن الخلايا الهندسية التي يمكن زرعها عالميًا والتي يمكنها البقاء على قيد الحياة لدى المستفيدين من ذوي الكفاءة دون الحصول على استجابة مناعية".

استخدم العلماء لأول مرة كريسبر لإزالةجينات ضرورية لتشغيل مجموعة من البروتينات المعروفة باسم مجمع التوافق النسيجي الرئيسي (GCGS) من الفئتين الأولى والثانية. توجد بروتينات GCGS على سطح جميع الخلايا تقريبًا وتعرض إشارات جزيئية تساعد أجهزة المناعة على التمييز بين الغريبة وبين الأم. الخلايا التي لا توجد بها جينات GCGS لا تعطي مثل هذه الإشارات ، وبالتالي فهي غير مسجلة كغريبة. ومع ذلك ، فإن الخلايا التي تفتقر إلى بروتينات GCGS تصبح أهدافًا للخلايا المناعية المعروفة باسم خلايا قاتلة الخلايا الطبيعية.

العمل مع الأستاذ لويس لانير ، الفريقاكتشف Schrepfer أن CD47 ، وهو بروتين سطح الخلية يعطي إشارة "لا تأكلني" للخلايا المناعية - الضامة - له أيضًا تأثير مثبط قوي على خلايا NK.

على افتراض أن CD47 يمكنه تخزين المفتاح بالكاملولإيقاف الرفض ، قام الباحثون بتحميل جين CD47 في فيروس أرسل نسخًا إضافية من الجين إلى الماوس والخلايا الجذعية البشرية التي تمت إزالة بروتينات MHC منها.

تحول CD47 في الواقع إلى أن يكون الجزء المفقوداللغز. عندما قام الباحثون بزرع الخلايا الجذعية للماوس المكونة من ثلاثة أجزاء إلى الفئران غير المتوافقة مع جهاز المناعة الطبيعي ، لم يروا أي رفض. ثم قاموا بزرع الخلايا الجذعية البشرية التي شيدت بشكل مشابه لما يسمى بالفئران المتوافقة مع البشر - حيث يتم استبدال أجهزة المناعة بمكونات الجهاز المناعي البشري - ولم يروا شيئًا مرة أخرى.

بالإضافة إلى ذلك ، استخرج الباحثون أنواعًا مختلفةخلايا القلب البشرية من هذه الخلايا الجذعية الثلاثية المهندسة. تمكنت خلايا القلب التي تم الحصول عليها من الخلايا الجذعية من العيش لفترة طويلة وحتى تشكل أوعية دموية بدائية وعضلة قلب. ربما يوم واحد يمكن استخدامها لاستعادة قلوب فاشلة.

هل توافق على استخدام كريسبر لعلاج شخص؟ أخبرنا في محادثتنا في Telegram.