هل يمكن ان نستفاد من معرفتنا بأن الانسان ينتمي الى شجرة التطور الرئيسية وان في حوضه الوراثي توجد مخلفات اجدادنا القديمة منذ عصر ظهور الكائنات الحية وحتى اليوم من اجل الوصول الى حل لمشاكل علمية حيوية؟
في التساؤل القادم نجد كيف ان معرفتنا بارتباط إنحدارنا عن الشجرة الرئيسية لبقية الكائنات الحية تساعد على حل مشاكل حيوية للغاية، وان قناعة العلماء بهذا الانحدار بشكل لايختل هو الذي يساعدهم على وضع التساؤلات بهذا الشكل وعلى متابعة البحث انطلاقا من القناعة بالانحدار من شجرة مشتركة، ولكن المهم ان النتائج الصحيحة التي يصلون اليها تؤكد صحة المنطلقات النظرية.
وفي هذا الموضوع سننظر كيف عالج ويعالج العلماء موضوع اسباب عدم قدرة الانسان على إعادة خلق اعضائه المفقودة إنطلاقا من وضع التساؤلات مثل:
لماذا لايمكن ان تنمو الاعضاء المقطوعة عند الانسان من جديد كما تفعل عند كائنات اخرى مثل السحالي مثلا، هل هذه الخاصية من الخاصيات الموروثة في الحوض الجيني وفقدناها ام انها ظهرت عند السحالي والديدان بعد انفصال الثدييات عن الشجرة الرئيسية؟ هذا التساؤل اصبح حيويا اليوم بالرغم من ان ظهوره كان نتيجة الصدفة.
Ellen Heber-Katz البروفيسورة في علم المناعة من معهد ويستار بولاية فيلادلفيا الامريكية احدى الطليعيات في إتجاه الجواب على هذا السؤال، وهي تعتقد انه بعد مضي خمس الى عشر سنوات سنتمكن من إجبار الجسم على خلق اصبع جديد مكان المقطوع، او إعادة خلق انسجة الدماغ الشوكي المتضررة وحتى انسجة القلب، وخلال بضعة سنوات اخرى سنكون قادرين على تحفيز خلق الاطراف بكاملها. حسب ادعاءات العالمة سنتمكن في الخمسين سنة القادمة ان نعوض جميع اعضاء الجسم.
منذ الان يعمل العلماء مع مختلف المواد التي يمكن حقنها في الجسم بالقرب من الجرح ليجبر الجسم على إعادة خلق الانسجة المفقودة والمتضررة. وبالرغم من ان النجاحات لازالت في حدود الحصول على إلتئام الجروح بدون ترك أي ندبة، يأمل الباحثين الانتقال قريبا الى المرحلة التالية: تحفيز خلق اعضاء بكاملها.
هذه الطريقة ارخص بكثير من الطرق الاخرى مثل طريقة زرع الاعضاء في اجسام اخرى
من اين جاءت الفكرة
القدرة على إعادة الاعضاء المفقودة منتشرة نسبيا في عالم الحيوان بالرغم من انها نادرة عند الثدييات، التي تنتمي اليها الفئران والانسان. السلامندرا تستطيع إعادة إسترجاع اطرافها الاربعة او الذيل وحتى عضلات القلب. الدودة المسماة, sv. planarier, en. Flat Worms (Phylum Platyhelminthes) احدى الامثلة الاخرى على حيوان يملك قدرة هائلة على إعادة إسترجاع الكثير من اعضاء واجهزة الجسم المفقودة او المتضررة، حيث ان ان جسم هذه الدودة قادر على الانقسام الى 279 قسم وكل قسم منه يصبح دودة جديدة كاملة.
السمكة المسماة zebra fish تستطيع ان تعيد اجزاء كبيرة من جسمها تعرضت للاكل من اعدائها بدون ان تحتاج ان تموت من جراء ذلك. العنكبوت يستطيع ان يستعيد اطرافه المقطوعة. ونجم البحر ذو الاطراف الخمسة ليس نادرا نرى بعض اطرافه اصغر من الاخرى ، حيث ليس فقط يمكن ان ينمو طرف جديد مكان المقطوع ولكن حتى المقطوع يصبح نجم بحر جديد.
الى فترة قصيرة كان سائدا عند العلماء ان فكرة إعادة إسترجاع الاعضاء عند الانسان هي فكرة سينمائية، ولكن الان وبفضل إكتشاف العلاقة بين جينات الحيوان والانسان في مسيار التطور، اصبحت الفكرة واقعية للغاية.
عندما كانت العالمة Ellen Heber Katz, تتفحص فئران تجاربها المستخدمة لاكتشاف حدود قدرات المناعة ، وهي فئران من نوع MRL, اختير خصيصاُ بسبب ضعف المناعة عنده، وجدت تغييرات مريبة. بعض هذه الفئران جرى تأشيرها بثقب في أذنيها من اجل سهولة فصلها عن المجموعة الاخرى الداخلة في نفس الاختبار. عند التدقيق في المجموعة المثقوبة الاذن اعتقدت العالمة ان هناك خطأ قد جرى في توزيع الفئران، إذ لم يكن هناك ثقب في آذان الفئران التي كان من المفروض ان تكون مثقوبة الاذان. التجربة اعيدت ليظهر ان الثقب [img][/img]يزول تماما من نفسه، الامر الذي لم يجري في السابق ملاحظاته عند الفئران. الثقب لم يترك خلف اي ندبة كما ان الاوردة في الاذن كانت طبيعية للغاية.
هذا الاكتشاف غير مجرى عمل العالمة لتصبح تجاربها موجهة الى رفع اللثام عن قدرات الفئران على إعادة البناء الحيوي. لقد ظهر ان لهذه الفئران بالذات قدرات مميزة وقادرة على إعادة بناء وتعويض الجلد والعظام الحرشفي والاصابع وعضلات القلب بدون ان تترك اية ندبة او اثر.
عادة لايمكن إعادة إستحداث عضلات القلب عند الثدييات وكل سنة يموت الكثير من البشر كنتيجة للندب التي تحدث عند إلتحام جروح القلب بعد العمليات. الندبات لها عواقب سيئة حتى في اماكن اخرى من الجسد. مثلا الندبة التي تحدث في المبيض تؤدي الى العقم، في حين يمكن ان تؤدي الندبة في العين الى العمى.
ماحدث عند الفئران يمكن اعتباره دليل كافي على ان الثدييات لازالت تملك خاصية إعادة الاعضاء في حوضها الجيني، وهذا بحد ذاته خطوة كبيرة الى الامام.
الجنين يملك الخاصية
توجد الكثير من المؤشرات التي تشير الى ان جميع الحيوانات لديها المؤهلات البيلوجية الضرورية لوجود خاصية إعادة البناء المعنية. مثلا جميع الاجنة قادرة على لئم الجروح من خلال نمو الانسجة بدون ترك اي ندبة، وهذه الخاصية تبقى لديهم الى مراحل متقدمة من نمو الجنين. التجارب التي جرت على اجنة الحيوان اظهرت قدرتهم على إعادة تعويض الاطرف والاعضاء، وان هذه الخاصية موجودة بأقصاها في المراحل الاولى من تشكيل الجنين ويفقدها على مراحل قبل الولادة.
هذا الامر يشير الى أن خاصية التعويض وإعادة الانشاء ليست بفضل طفرة عند نوع معين من الحيوان وانما اساس من الاسس البيلوجية الباقية في الحوض الجيني والموروثة عن الشجرة الرئيسية للتطور. ولكن لماذا فقدناها؟
البروفيسور Mark Ferguson من جامعة مانشيستر يشير الى ان اسباب الفقدان يجب البحث عنها في مسيرة تطور الحيوان. قبل ان تظهر لدينا الادوية الحديثة كان ليس لنا القدرة على معالجة الجروح الناتجة عن اعتداءات الحيوان والمعارك وماشابه ذلك. المشترك في هذه الجروح انها كانت متسخة ولم يكن من الممكن تنظيفها ومعالجتها بشكل فعال. لهذا السبب اعطى ظهور طريقة جديدة وسريعة في لحم (وليس لئم) هذه الجروح افضلية حيوية للكائن الجديد اعطاه القدرة على تفادي التعرض للبكتريا والاوساخ فترة طويلة مما جعل فرصه للحياة اكبر.
عند حدوث الجرح يتشكل بروتين غير قابل للانحلال يقوم بسد الثغرة المفتوحة وبالتالي النزيف. الجلد القريب من الجرح يقوم بالتمدد ليغطي منطقة الجرح، والكريات البيض تسارع الى منطقة الجرح للتعرض للجراثيم الداخلة. في النهاية تأتي خلايا الالياف المسطحة (fibroblastcell) الى الجرح لتجعله ينشد الى بعضه في الوقت الذي يقوموا فيه بملئ المنطقة بالمواد بما فيها البروتين المسمى Kollagen.
عملية لحم الجرح هي المشكلة
من هذا الاستعراض نجد ان عملية الإلتحام هي المشكلة التي تعيق عملية عودة بناء الاعضاء، وهذا مرتبط بميكانيزم عمل خلايا الالياف المسطحة. هذه الخلايا هي المسؤولة عن بناء وتفكيك الشبكة المصنوعة من بروتين الكول جين، الذي يعطي الجلد القدرة واللاستيكية، ولكن قدراتهم لاتقف عند هذه الحدود. انهم يحملون ايضا المعلومات اللازمة لمعرفة مكان وجودهم في كل موضوع من الجسم. البيلوجي الامريكي David Gardiner, يشبه دور هذه الخلايا الاليافية بدور مُنظم الفرقة الموسيقية. عند الحيوان الذي لازالت لديه القدرة على إستعادة الاعضاء نجد ان خلايا الالياف المسطحة التي تقوم بالتحكم بجميع الخلايا المحيطة بالجرح والمشاركة في عملية الإستعادة ، تستطيع ان تعرف دورها بأنها ستقوم بالمشاركة في إستعادة ذراع وليس اصبع.
عند الحيوانات الثديية تقفز خلايا الالياف المسطحة عن هذه المسؤولية لتقوم بالمشاركة في إدارة خلق الياف لحم الجرح فقط عوضا عن عملية إستعادة كاملة. هل يستطيع العلماء منعها من تشكيل الياف لحيم واجبارها على العودة الى طريقتها القديمة السابقة؟ العديد من العلماء يعتقد ان ذلك ممكن.
من هذا السياق يفهم العلماء ان إنشاء نسيج للحيم الجرح يؤدي الى إضعاف الاشعارات الضرورية الاخرى القادمة من الجلد ،لهذا الامر يركز العلماء الان على خلق مرحلة يكون فيها الجرح مركزا لتجمع الخلايا الجذعية عوضا عن ان يكون مركزا لتجمع خلايا اللحام. صعوبة هذا التوجه في كون الخلايا عند الحيوانات الثديية قد تجذرت في التخصص واصبح من الصعب اجبارها على العودة الى حالتها البدائية الاولى كخلايا جذعية. في نفس الوقت من الممكن ان يعتبر جهاز المناعة ان هذه الخلايا الجذعية والانقسامات الصادرة عنها هي خلايا سرطانية ويقوم بقتلها، ولكن التجارب الناجحة على الفئران تشير الى ان هذا الخطر ليس مؤكد.
الجينات موجودة في حوضنا الجيني
في الحقيقة فأن هذه الظاهرة موجودة عند الانسان ايضا، إذ يمكن تعويض الاقسام العليا من الاصابع إذا لم يجري خياطة الجرح وإذا جرى إبقاءه نظيفاً. هذا على الاغلب بسبب بروتين يسمى Msx1, والذي ينشأ فقط في الاطراف العليا للاصابع. هذا البروتين وظيفته ان يكبح الجينات التي تجعل الخلايا متخصصة الامر الذي يؤدي الى نشوء مجموعة من التفاعلات البيوكيميائية تنتهي بتعويض الجزء المفقود.
الجينات هي التي تقرر اي نوع من البروتين يجب بناءه، ولكن وبالرغم من ان جميع الخلايا تحتوي على نفس الجينات فليس جميعها تقرر الامور بنفس الطريقة. Msx1 الذي يملك كود تشكيل بروتينه نجده مطفئ بصورة دائمة في جميع بقية الخلايا عند الثدييات عدا اطراف الاصابع. في احدى التجارب على خلايا العضلات عند الفئران تمكن العالم Mark Keating, من جامعة هارفارد ان يعيد التنشيط الى الجين " المطفئ" اعلاه. لقد كانت النتيجة ان خلايا العضلات تحولت الى خلايا جذعية يمكنها ان تتحول الى عضلات او اقدام او عظام حرشفية او حتى خلايا دهنية. توجد خلايا مشاركة اخرى في عملية التعويض والإستعادة، ولكن العامل المشترك بينهم جميعا انهم يدفعون الخلايا الى التصرف بنفس الطريقة التي تصرفوا فيها في مرحلة تشكل الجنين.
التجارب على الانسان ناجحة
وبالرغم من اننا لن نستطيع ان نجبر خلايانا على القيام بتعويض الاطراف المفقودة في القريب العاجل ، تمكن العلماء من القيام بالعديد من التجارب لتحسين إلتئام الجروح بدون ترك ندبات. شركة Renova احدى الطليعيين في تنمية التكنيك الجديد حيث منتجها الرئيسي Juvista, يحتوي على المادة المسماة TGFb3, والتي تكون نشطة عند تركيب الجلد عند الجنين. بعد الولادة تنخفض نسبة هذه المادة في الخلية بشكل حاد مما يؤدي الى تشافي الجروح في المستقبل بطريقة اللحام. عند إستخدام هذا الدواء عن طريق حقنة قرب الجرح يبدأ بالإلتئام بدون ترك اي اثر او ندبة. هذا الدواء يفتح الامل لمستقبل بدون ندبات ولمستقبل يتمكن الانسان فيه من تعويض اعضائه.
اضغط هنا للوصول الى المصادر:
Ellen Heber-Katz, Ph.D
Living Forever
Studies in the MRL mouse
Platyhelminthes
Professor Mark Ferguson
Fibroblast
Fibroblast Gene Expression Programs
Regeneration
Cell Rewind
Cell development is reversed
رد مع اقتباس
[/align]
المشاركة الأصلية كتبت بواسطة الرصافة
