تعمل تقنية كريسبر على تجديد الخلايا الجذعية في أدمغة الفئران

تعمل تقنية كريسبر على تجديد الخلايا الجذعية في أدمغة الفئران

ملاحظات حول الحفاظ على الخلايا المتجددة في الدماغ والتي تظل شابة وحيوية مع تقدم السن، تم اكتشافها باستخدام تقنية كريسبر الجينية على الفئران 1.

العمر يجعل الأمر صعبا الخلايا الجذعية في الدماغ لإنتاج خلايا جديدة. ومع ذلك، وجد مؤلفو الدراسة أن الحد من نشاط جين معين الخلايا الجذعية تجدد شبابها، مما يسمح لها بالتكاثر وتزويد الدماغ بخلايا عصبية جديدة.

ينظم هذا الجين استهلاك الخلايا الجذعية للجلوكوز، وهو السكر الضروري لعملية التمثيل الغذائي للخلية. تتوافق النتائج التي تم إجراؤها على الفئران بشكل جيد مع الصورة الناشئة من دراسات الأدمغة البشرية بعد الوفاة. وقد أظهرت هذه الدراسات أيضًا أن العمر يؤثر على عملية التمثيل الغذائي في الدماغ، كما تقول ماورا بولدريني، عالمة الأعصاب والطبيبة النفسية في مركز إيرفينغ الطبي بجامعة كولومبيا في مدينة نيويورك، والتي لم تشارك في البحث الحالي. وتضيف: "من المرجح أن يكون التمثيل الغذائي لديهم أقل كفاءة من ذي قبل"، مشيرة إلى أن النتائج البشرية ودراسة الفئران، التي نشرت اليوم في مجلة نيتشر، "تفتح آفاقًا جديدة لأساليب علاجية محتملة".

دماغ مراهق

دور الخلايا الجذعية العصبية في دماغ الإنسان البالغ أمر مثير للجدل. وقد نشر بولدريني وآخرون أدلة على أن خلايا عصبية جديدة تتشكل في الحصين، وهي منطقة في الدماغ مهمة للتعلم والذاكرة، عند سن 79 عامًا. 2. ويحقق فريقها الآن فيما إذا كان من الممكن ربط إنتاج خلايا عصبية جديدة لدى البشر الزهايمر أو أمراض نفسية. ومع ذلك، أفاد بعض الباحثين أنهم لم يعثروا على أي دليل على أن البالغين يقومون بإنشاء خلايا عصبية جديدة في الحصين. يقول بولدريني: "تستمر هذه الخلافات".

في الفئران الصورة أكثر وضوحا. في منطقة من الدماغ تسمى المنطقة تحت البطينية، يمكن للخلايا الجذعية العصبية أن تؤدي إلى ظهور الخلايا العصبية وأنواع الخلايا الأخرى. ثم تهاجر هذه الخلايا الشابة إلى البصلة الشمية، وهي المسؤولة عن حاسة الشم. تقول آن برونيه، عالمة الوراثة التي تدرس الشيخوخة في جامعة ستانفورد في كاليفورنيا ومؤلفة الدراسة الجديدة، إن الإمداد المستمر بالخلايا العصبية الجديدة للبصيلة الشمية أمر منطقي لدى الفئران، لأنها تعتمد بشكل كبير على حاسة الشم لديها لاكتشاف التغيرات في بيئتها.

ومع ذلك، مع تقدم الفئران في السن، تصبح هذه الخلايا الجذعية أقل نشاطًا. قررت برونيه وفريقها معرفة السبب. استخدم الباحثون التكنولوجيا الجينية كريسبر-كاس9 لتعطيل 23000 جينة بشكل منهجي، ثم اختبار تأثيرات كل جينة معطلة على الخلايا الجذعية العصبية المأخوذة من الفئران الصغيرة والكبار والمزروعة في المختبر.

الدعم العصبي

وكشف الفحص عن 300 جين يمكن أن تلعب دورا في شيخوخة الخلايا الجذعية العصبية. وقام الباحثون أيضًا بتضييق المجموعة باستخدام كريسبر-كاس9 لتعطيل بعض هذه الجينات في خلايا المنطقة تحت البطينية للفئران الصغيرة والكبيرة الحية. بعد ذلك، قام الباحثون بفحص البصيلات الشمية لدى الحيوانات، وحددوا مجموعة مختارة من الجينات المهمة. أدى تعطيل هذه الجينات إلى زيادة إنتاج الخلايا الجذعية للخلايا العصبية لدى الحيوانات الكبيرة في السن، لكنه لم يؤثر على الخلايا الجذعية لدى الحيوانات الصغيرة.

أحد هذه الجينات، المسمى Slc2a4، يقوم بتشفير البروتين الذي يستورد الجلوكوز إلى الخلايا. أدى تعطيل هذا الجين إلى تقليل امتصاص الخلايا للجلوكوز وزيادة قدرتها على التكاثر.

ويرتبط هذا الاكتشاف بالدراسات السابقة التي وجدت صلة بين استقلاب السكر والشيخوخة، كما يقول سول فيليدا، عالم الأعصاب في جامعة كاليفورنيا، سان فرانسيسكو. أفاد باحثون مؤخرًا أن دواءً لمرض السكري مواجهة التدهور المعرفي المرتبط بالعمر لدى القرود يستطيع. لكن الاكتشاف الأخير له أهمية خاصة لأنه يشير إلى بروتين معين يلعب دورًا رئيسيًا ويمكن استهدافه في الدراسات المستقبلية، كما يقول.

ويشير فيليدا إلى أنه حتى لو كان دور الخلايا الجذعية العصبية لدى البشر البالغين موضع شك، فإن النتائج توفر معلومات مهمة لتطوير علاجات الخلايا التي يمكن أن تعالج يومًا ما الأمراض التنكسية العصبية.

1. روتز، ت.ج. وآخرون. طبيعة https://doi.org/10.1038/s41586-024-07972-2 (2024).

   شرط
   جوجل الباحث العلمي

2. بولدريني، م. وآخرون. الخلية الجذعية 22، 589-599 (2018).

   شرط
   مجلات
   جوجل الباحث العلمي

3. سوريلز، س.ف. وآخرون. طبيعة 555، 377-381 (2018).

   شرط
   مجلات
   جوجل الباحث العلمي

تحميل المراجع