اكتشاف بروتين يحفز الخلايا الجذعية لتنمو إلى خلايا منتجة للعظام

اكتشف باحثو جامعة بنسلفانيا للطب البيطرى بفيلاديلفيا أنّ بروتين يُدعى (Jagged-1) يقوم بتنشيط الخلايا الجذعية للتحور إلى خلايا منتجة للعظام. هذا النوع من البروتين قد يساعد كلا من الإنسان والحيوان على الشفاء من كسر العظام وقد يشكل البنية الأساسية لعلاج حالة نادرة من التمثيل الغذائى تسمى بمتلازمة ألاجيل (Alagille syndrome).





على الرغم من أن عظام الإنسان تبدو ثابتة ودائمة، إلا أن النسيج العظمى فى الحقيقة يتشكل ثم يُعاد تشكيله عبر مراحل الحياة، خلايا تسمى “أوستيوبلاست = بانيات العظم” تأتى من العظم نفسه وهى متحورة عن الخلايا الأم التى تُسمى: الخلايا الجذعية الوسيطة والتى تُخزن فى نخاع العظام، تلك الخلايا الجذعية الوسيطة يلزم أن تستقبل إشارات محددة من الجسد من أجل التحور إلى البانيات العظم.





لقد تمّ التعرف في بحث سابق على جزئ يسمى (البروتين المكون لشكل العظام) أو BMP = Bone Morphogenetic Protein كواحد من تلك البروتينات التى تقود الخلايا الجذعية نحو التحور إلى خلايا مكونة للعظام. وبناءً على ذلك، BMP قد تم استخدامه عملياً لمساعدة المرضى للعلاج من العظام المسكورة أو تشكيل هيكلة للعمود الفقرى دون الحاجة إلى النسيج العظمى للمرضى أنفسهم.

“ولكن قد بدا واضحاً أن الـBMP يحمل بعض المشاكل من ناحية الأمان والفعالية” يقول أحد الباحثين، “نحن نبحث دائماً فى مجالنا عن طريقة للخلايا الأم لكى تبنى أوستيوبلاست، ولذلك انصبّ اهتمامنا فى شق طريق الإشارات.”





تمّ اكتشاف هذه الطريقة من الاستثارة بالإشارات على المستوى الجزيئى فى معظم فصائل الحيوانات ومعروفٌ دورها فى تحور الخلايا الجذعية. اختار الباحثون استكشاف واحداً من البروتينات التى تؤدى إلى هذا الطريق بارتباطه مع مستقبل إثارة, ألا وهو (جاجيد-1). لقد أوضح الفريق البحثيّ للطب البيطرى سابقاً أن (جاجيد-1) يتم تنشيطه بنسبة كبيرة فى الخلايا الُمنشئة للعظم أثناء علاج الكسر، وأن ارتباطه بالخلايا الجذعية للفئران قد منع تحور هذه الخلايا إلى “أوستيوبلاست”.

“كان هذا دائماً اعتقادنا لمدة سنة أو اثنين،” بلسان الأستاذ المساعد والباحث كيرت هانكسون. بعد ذلك، قرر الباحثون رؤية ماذا سيحدث لو تمّ ارتباط (جاجيد-1) بالخلايا الجذعية للإنسان، وهنا ظهرت نتيجة أخرى مهمة للغاية: الخلايا الكيميائية المرتبطة بـ(جاجيد-1) كافية لتوجيه تكوين خلايا العظام.





هذا الاكتشاف يُضاف أيضاً مع الدليل المتعلق بـ(جاجيد-1) وتكوين العظام. فالمصابين بالمرض النادر متلازمة ألاجيل يحدث لهم طفرات فى الجين المسئول عن تشفير (جاجيد-1). يمتلك أفراد هذا المرض مشاكل فى التمثيل الغذائى والذى يؤثر بشدة على الكبد، وغير ذلك أيضاً لديهم عثرات فى الجهاز العظمى وكسر العظام بسهولة. علاوةً على ذلك، جمعية الدراسات المتعلقة بنطاق الجينوم، والتى تبحث فى عدد كبير من السكان عن الطفرات المتعلقة بصفات مميزة، اكتشفوا أن هناك علاقة وطيدة فى الطفرات بين (جاجيد-1) وكتلة العظم الضئيلة.