علوم القطيف مقالات علمية في شتى المجالات العلمية
This company is about to grow new organs in a person for the first time
(Jessica Hamzelou – بقلم: جيسيكا هامزيلو)
ملخص المقالة:
تأمل شركة ليغينيسيس في إنقاذ الأشخاص المصابين بأمراض الكبد المدمرة وغير المؤهلين لإجراء عمليات الزرع باتباع نهج جديد هو حقن خلايا كبد من متبرع في العقد الليمفاوية للمرضى المتلقين، مما قد يؤدي إلى ظهور أكباد مصغرة جديدة تمامًا تساعد في التعويض عن الكبد المصابة. وسيحدث هذا العلاج – اذا نجح – ثورة في زراعة الأعضاء، فهناك نقص في الأعضاء المتبرع بها، وفي بعض الأحيان لا يمكن استخدام العديد من تلك الأعضاء المتبرع بها لأن النسيج تالف للغاية. ويمكن للنهج الجديد الاستفادة من الأعضاء التي كان من الممكن التخلص منها، ويعتقد الباحثون أنه يمكنهم الحصول على علاجات لحوالي 75 شخصًا من عضو واحد تم التبرع به.
( المقالة )
سيخضع المتطوع المصاب بمرض كبدي حاد قريبًا لإجراء قد يؤدي به إلى زراعة كبد ثان.
وفي الأسابيع المقبلة (تاريخ المقالة 5 اغسطس 2022)، سيكون أحد المتطوعين في مدينة بوسطن بولاية ماساتشوستس، أول من يختبر علاجًا جديدًا يمكن أن ينتهي به الأمر إلى تكوين كبد ثانٍ في الجسم. وهذه مجرد البداية – في الأشهر التالية، سيختبر متطوعون آخرون الجرعات التي يمكن أن تترك لهم ما يصل إلى ستة أكباد في أجسامهم.
وتأمل الشركة التي تقف وراء العلاج، ليغينيسيس (LyGenesis)، في إنقاذ الأشخاص المصابين بأمراض الكبد المدمرة وغير المؤهلين لإجراء عمليات الزرع. ونهجهم هو حقن خلايا كبد من متبرع في العقد الليمفاوية للمرضى المتقلين، مما قد يؤدي إلى ظهور أعضاء مصغرة جديدة تمامًا. ويجب أن تساعد هذه الأكباد الصغيرة في التعويض عن واحدة مصابة موجودة. ويبدو أن هذا النهج يعمل مع الفئران والخنازير والكلاب. وسنكتشف – الآن – ما إذا كان يعمل مع البشر.
وإذا نجح (هذا النهج)، فقد يكون العلاج ثوريًا. فهناك نقص في الأعضاء المتبرع بها، ولا يمكن استخدام العديد من تلك المتبرع بها – على سبيل المثال، في بعض الأحيان يكون النسيج تالفًا للغاية. ويمكن للنهج الجديد الاستفادة من الأعضاء التي كان من الممكن التخلص منها لولا ذلك، ويعتقد الباحثون أنه يمكنهم الحصول على علاجات لحوالي 75 شخصًا من عضو واحد تم التبرع به.
وربما كانت أول عملية زرع لقلب خنزير معدل وراثيًا في الإنسان قد انتهت قبل الأوان بسبب مخاطر معروفة ويمكن تجنبها.
وتقول البروفيسور فاليري غون-إيفانز، عالمة بيولوجيا الخلايا الجذعية التي تركز على تجديد الكبد، والتي لا تشارك في البحث أو مع الشركة: “إنه أمر واعد جدًا. أنا سعيدة حقًا … هذه الفكرة تجد طريقها الى عيادة العلاج”.
وتتمتع الأكباد بقدرة فريدة على التجدد (اقطع نصف كبد حيوان وسوف ينمو مرة أخرى). وعادة ما ينمو الكبد البشري المتضرر من السموم أو الكحول. ولكن بعض الأمراض يمكن أن تسبب أضرارًا جسيمة لا يمكن للكبد أن يتعافى منها. وعادة ما يكون العلاج المفضل لهذه الأمراض هو زراعة الكبد.
ورغم ذلك، فإن عمليات الزرع ليست دائمًا خيارًا متاحًا للأشخاص الذين لا يتمتعون بصحة جيدة. ولهذا السبب اتخذ البروفيسور إريك لاغايس وزملاؤه في شركة ليغينيسيس هذا النهج المختلف. وقد أمضى البروفيسور لاغايس، عالِم بيولوجيا الخلايا الجذعية بجامعة بيتسبرغ، سنوات في البحث عن العلاجات القائمة على الخلايا لأمراض الكبد. ومنذ حوالي 10 سنوات، كان يجرب فكرة حقن خلايا من كبد سليم في خلايا مريضة في الفئران.
ومن الصعب الوصول إلى كبد الفئران الصغيرة التي يبلغ وزنها 25 جرامًا، والتي كان البروفيسور لاغايس يدرسها، لذلك قام هو وزملاؤه بحقن الخلايا في طحال الفئران المصابة بأمراض الكبد. وقد وجدوا أن الخلايا كانت قادرة على الهجرة من الطحال إلى الكبد. ولمعرفة ما إذا كان بإمكانهم (الخلايا) الهجرة من أعضاء أخرى، قام فريق البروفيسور لاغايس بحقن خلايا الكبد في مواقع مختلفة في أجسام الفئران.
وقد نجا عدد قليل فقط من الفئران. وعندما أجرى البروفيسور لاغايس وزملاؤه عمليات تشريح لؤلائك الناجين في وقت لاحق، يتذكر “فوجئت جدًا”. كان لدينا كبد صغير … حيث ستكون العقدة الليمفاوية”.
حاضنات صغيرة
العقد الليمفاوية عبارة عن هياكل صغيرة على شكل حبة الفول موجودة في جميع أنحاء الجسم. وتلعب دورًا مهمًا في صحتنا المناعية، حيث تصنع الخلايا التي تساعد في مكافحة العدوى. وبينما كان البروفيسور لاغايس متفاجئا في البداية بأن خلايا الكبد يمكن أن تتكاثر وتنمو في الغدد الليمفاوية، فإن ذلك منطقي، كما يقول. فالغدد الليمفاوية هي منازل طبيعية للخلايا سريعة الانقسام، حتى لو كانت هذه عادة خلايا مناعية. وتحتوي الغدد الليمفاوية أيضًا على إمدادات دم جيدة، والتي يمكن أن تساعد في نمو أنسجة جديدة.
ويقول البروفيسور لاغايس إن العقد الليمفاوية القريبة من الكبد قريبة بما يكفي لتلقي إشارات الضائقة الكيميائية التي يرسلها النسيج المحتضر للكبد المصاب. وتهدف هذه الإشارات إلى تشجيع أي أنسجة كبدية سليمة على التجدد، لكن هذا لا يعمل في حالات المرض الشديد. ومع ذلك، يبدو أن الإشارات تساعد على طول نمو أنسجة الكبد في العقد الليمفاوية المجاورة. وتقول البروفيسور غون-إيفانز: “إنه أمر لا يصدق”. وتضيف: “إن وجود هذه الحاضنة الصغيرة في الجسم [التي يمكنها أن تنمي الأعضاء] أمر مذهل”.
ومنذ حوالي خمس سنوات، أسس البروفيسور لاغايس، جنبًا إلى جنب مع رجل الأعمال ومطور الأدوية مايكل هوفورد وجراح الزراعة باولو فونتس، شركة ليغينيسيس لتطوير التكنولوجيا. ويستكشف الفريق استخدام العقد الليمفاوية لزراعة الغدة الصعترية والكلى والبنكرياس الجديدة.
ولكن أولوية الشركة هي الكبد. فعلى مدى السنوات العشر الماضية، جمع أعضاء الفريق أدلة واعدة تشير إلى أنه يمكنهم استخدام نهجهم في زراعة كبد صغير جديد في الفئران والخنازير والكلاب. ولا ينمو الكبد الصغير إلى أجل غير مسمى – فالجسم لديه منظم داخلي يوقف نمو الكبد عند نقطة معينة، وهذا هو السبب في أن الكبد السليم لا يتخطى النمو عند التجدد.
وأظهرت أبحاث الفريق على الفئران المصابة باضطراب وراثي في الكبد أن معظم الخلايا المحقونة في العقدة الليمفاوية ستبقى هناك لكن بعضها سوف يهاجر إلى الكبد، بشرط وجود ما يكفي من أنسجة الكبد السليمة. ويمكن أن تساعد هذه الخلايا المهاجرة أنسجة الكبد المتبقية على التجدد والشفاء. وعندما يحدث هذا، سيتقلص الكبد المصغر الجديد في العقدة الليمفاوية، مما يحافظ على التوازن الكلي لأنسجة الكبد كما يقول البروفيسور لاغايس.
وقد ركزت دراسات أخرى على الخنازير والكلاب التي تم تحويل تدفق الدم إلى الكبد، مما تسبب في موت العضو. وسيؤدي حقن خلايا الكبد في العقد الليمفاوية للحيوانات في النهاية إلى إنقاذ وظائف الكبد.
وفي الدراسة على الخنازير، على سبيل المثال، قام الفريق أولاً جراحياً بتحويل إمدادات الدم بعيداً عن الكبد في ستة حيوانات. وبمجرد أن تعافت الخنازير من الجراحة، قام الفريق بحقن خلايا الكبد السليمة في العقد الليمفاوية. وتراوحت الجرعات من 360 مليون خلية تم حقنها عبر ثلاث عقد ليمفاوية إلى 1.8 مليار خلية عبر 18 عقدة ليمفاوية.
وفي غضون شهرين، بدا أن جميع الحيوانات قد تعافت من تلف الكبد. وأشارت الاختبارات إلى أن وظائف الكبد لديهم قد تحسنت. وعندما أجرى الفريق لاحقًا عمليات تشريح للحيوانات، بدت الأعضاء الجديدة في العقد الليمفاوية تشبه إلى حد كبير كبدًا صحيًا صغيرًا، يصل حجم كل منها إلى حوالي 2٪ من حجم كبد بالغ نموذجي. وتشير دراسات أخرى إلى أن العلاج يستغرق حوالي ثلاثة أشهر ليكون له فوائد كبيرة.
ويقول رجل الأعمال هوفورد: “بمرور الوقت، تختفي العقدة الليمفاوية تمامًا، وما يتبقى لك هو كبد مصغر شديد الأوعية الدموية يدعم وظيفة الكبد الأصلي من خلال المساعدة في تصفية إمداد الدم للحيوان”. ويضيف: “هذا بالضبط ما نسعى لفعله الآن في البشر”.
أكباد انسانية جديدة
سيختبر الفريق في شركة ليغينيسيس الآن علاجهم في 12 شخصًا بالغًا يعانون من مرض الكبد في المرحلة النهائية وغير مؤهلين لعمليات زرع الكبد، حيث يعاني الأشخاص المصابون بهذا الاضطراب من فشل كبدي مزمن يزداد سوءًا بمرور الوقت. وتموت خلايا الكبد، ويتم استبدال الأنسجة السليمة بنسيج ندبي. ونتيجة لذلك، تتراكم المواد الضارة التي يتم ترشيحها عادة بواسطة الكبد، مثل الأمونيا، في الدم. وعندما يتوقف الكبد عن صنع المواد التي تساعد على تجلط الدم، يمكن للناس أن ينزفوا ويتعرضوا للكدمات بسهولة. ويكون الأشخاص المصابون بهذا المرض معرضين أيضًا لخطر الإصابة بمرض السكري والالتهابات وسرطان الكبد.
وغالبًا ما يوصى بزراعة الكبد للأشخاص في هذه الحالة، ولكن لا يوجد عدد كافٍ من الأكباد المتبرع به. وسيموت حوالي 10٪ من الأشخاص الذين ينتظرون عملية زرع كبد في الولايات المتحدة قبل أن يتم تخصيص عضو لهم. ويقول الدكتور فونتس إن العديد من الأشخاص المصابين بمرض شديد لا يستطيعون الخضوع لمثل هذه العملية الخطيرة.
ويتابع أنه يمكن للنظام -الآن – الذي استخدم سابقًا لإعادة الدورة الدموية إلى أدمغة الخنازير المقطوعة، أن يستعيد بعض وظائف الخلايا في الأعضاء الحيوية الأخرى. ويضيف: “إنك تأخذ العضو الأكبر من الجسم إلى الخارج. تفتح الشخص على مصراعيه، ترفع الأضلاع”. إنه إجراء محفوف بالمخاطر بالنسبة لشخص ضعيف ومريض يعاني من ضعف في تخثر الدم.
ويتبع فريق شركة ليغينيسيس نهجًا أقل توغلًا (أقل جراحيا). وسيتم توصيل خلايا الكبد السليمة عبر منظار داخلي – أنبوب يتم ادخاله عبر الحلق. وسيتم توجيه هذا الأنبوب بواسطة الموجات فوق الصوتية، وعندما يصل إلى العقدة الليمفاوية المستهدفة، سيتمكن الجراح من حقن الخلايا مباشرة من خلاله.
وستأتي الخلايا نفسها من أكباد مرفوضة من المتبرعين – وهي أعضاء تم التبرع بها ولكن لا يمكن استخدامها. وفي بعض الأحيان، بحلول الوقت الذي يُعلن فيه أن المتبرع قد مات دماغيا، لم يعد الكبد يتمتع بصحة جيدة بما يكفي ليتم زرعه في شخص آخر، كما يقول الدكتور فونتس. لكن في حين أن العضو ككل غير قابل للإستخدام، يتابع: “لا يزال بإمكانك استخدام الخلايا”. وتقول البروفيسور غون-ايفانز: “إن استخدام هذه الأعضاء التي يتم التخلص منها بطريقة أخرى لمساعدة المرضى … أمر ثوري”.
ولأنهم يحتاجون فقط إلى عدد قليل من الخلايا لكل علاج، يجب أن يكون الفريق في شركة ليغينيسيس، نظريًا، قادرًا على إنتاج علاجات كافية لـ 75 شخصًا أو أكثر من كبد واحد، كما يقول هوفورد. وستختبر التجربة السريرية سلامة العلاج وتبحث عن الفوائد الصحية بين المتطوعين. وسيتلقى المتلقي الأول جرعة مقدارها مليلتر واحد من حوالي 50 مليون خلية.
وسيحصل المتطوع الثاني على نفس الجرعة بعد سبعة أيام – تاركًا الفريق الطبي لمدة أسبوع للتحقق من أي مشاكل محتملة. وبمجرد أن يتلقى أربعة متطوعين أقل جرعة، سيكون لدى أربعة متطوعين آخرين إجمالي 150 مليون خلية يتم حقنها في ثلاث عقد ليمفاوية. وسيحصل أربعة متطوعين آخرين في وقت لاحق على 250 مليون خلية محقونة في خمس عقد ليمفاوية. وإذا سار كل شيء كما هو مخطط له، فإن هؤلاء الأفراد الأربعة النهائيين سينتهي بهم الأمر بخمسة أكباد صغيرة بالإضافة إلى عضوهم الأصلي.
وهذه أعداد صغيرة من الخلايا مقارنة بتلك المستخدمة في دراسة الخنازير، لذلك من المحتمل أن يستغرق الأمر شهورًا لرؤية التحسينات في الأشخاص الذين تم إعطاؤهم 150 مليون خلية فقط ، كما يقول البروفيسور لاغايس. ولكنه يعتقد أنه بمرور الوقت، حتى الأعداد المنخفضة من الخلايا يمكن أن تساعد في علاج أمراض الكبد. ويقول: “وجهة نظري أن خلية واحدة ستكون كافية. إذا تركت وقتًا كافيًا، فسوف تتوسع هذه الخلية وتنمو وتتكاثر، وفي النهاية تولد كبدًا منتبذًا”.
وسوف يتم مراقبة المتطوعين التجريبيين عن كثب. وسيقوم الباحثون بتقييم عينات الدم بحثًا عن علامات تحسن وظائف الكبد، كما سيتتبعون أي تحسينات محتملة في الطاقة والإدراك ونوعية الحياة العامة. ويقول هوفورد: “تتم دراسة كل مريض لمدة عام كامل. نأمل أن تنتهي أعمالنا في أقل من عامين بقليل”.
ونظرًا لأنهم يتلقون خلايا من أشخاص آخرين، سيحتاج جميع المتطوعين إلى تناول عقاقير مثبطة للمناعة تمنع أجهزتهم المناعية من رفض أكبادهم الصغيرة الجديدة لبقية حياتهم، تمامًا كما يفعل الأشخاص الذين يتلقون أعضاء متبرعة مزروعة.
لكن شركة ليغينيسيس أعلنت مؤخرًا عن تعاونها مع شركة آي تيلورنس (iTolerance)، وهي شركة تطور تقنيات للتخلص من الحاجة إلى التثبيط الدوائي لجهاز المناعة. وكان الباحثون المرتبطون بالشركة يختبرون نهجهم في القرود التي تلقت خلايا بنكرياسية جديدة لعلاج مرض السكري. ويأمل هوفورد أن يتم تجربته يومًا ما على الأشخاص جنبًا إلى جنب مع حقن خلايا الكبد، على الرغم من أنه ليس جاهزًا بعد.
وإذا نجح علاج الكبد، فإن شركة ليغينيسيس تخطط لتجربة خلايا أخرى، وربما زراعة أعضاء أخرى. ويقول هوفورد: “لقد تمكنا من زراعة الكلى خارج الرحم والغدة الصعترية خارج الرحم … وخلايا بيتا في البنكرياس للمساعدة في [تنظيم مستويات السكر في الدم] لدى الحيوانات المصابة بداء السكري”. يمكن أن يكون نهج الشركة مفيدًا أيضًا في زرع أشباه عضويات – كتل صغيرة من الخلايا تُنشأ في المختبر وتشبه الأعضاء – في البشر، كما تقول البروفيسور غون-إيفانز. ويقول هوفورد: “بدأ البرنامج للتو”.
*تمت الترجمة بتصرف
المصدر:
https://www.technologyreview.com/2022/08/25/1058652/grow-new-organs
