ما هو اصل الخلايا الجذعية ؟

نشر عالم الأحياء النباتية البروفيسور الدكتور توماس لوكس من جامعة فرايبورغ وفريقه البحثي مقالًا في مجلة التطور الخلوي (Developmental Cell) يقدم نتائج أولية حول كيفية تشكل الخلايا الجذعية في النباتات خلال مرحلة التطور الجنيني.

أثناء عملية التطور الجنيني يمكن للخلايا الجذعية المحفزة أن تتطور إلى أي نوع من الخلايا في الكائن الحي.


علي النقيض من الحيوانات، فإن النباتات قادرة على تشكيل أعضاء جديدة تمامًا من الخلايا الجذعية طيلة حياتها والتي تمتد في بعض أنواع الأشجار إلى ألف سنة أو أكثر.

تبشر أبحاث الخلايا الجذعية على حل المشاكل الرئيسية في الطب وزراعة النبات. وبالرغم من أن وظيفة الخلايا الجذعية لتجديد الأنسجة أو النمو قد دُرست بالتفصيل، لكن ماهو معروف أقل بكثير حول كيفية تشكّل الخلايا الجذعية أثناء التطور الجنيني.


قبل عدة سنوات، اكتشف لوكس وفريقه عامل النسخ المسؤول عن التجديد المستمر للخلايا الجذعية في الأرابيدوبسيس (Arabidopsis) وهو بروتين يسمى (WUSCHEL). هذا البروتين موجود بالفعل فى الجنين عند تشكّل الخلايا الجذعية.

يقول لوكس: «ولكن الدهشة الكبيرة كانت عندما لاحظت طالبة الدكتوراه تشونغيوان تشانغ أن البروتين (WUSCHEL) ليس له صلة؛ لكن عامل النسخ (WOX2) هو المسؤول عن تطوير الخلايا الجذعية».


كل ما كان معروفًا سابقًا عن البروتين (WOX2) هو أنه يسيطر على الخطوات الأولية في تشكيل نمط الجنين؛ المرحلة التي ترتب خلايا الجنين نفسها في بنية معينة. اكتشفت تشانغ أن (WOX2) يمنع الخلايا في الجنين التي تشكل الخلايا الجذعية من التمايز إلى خلايا متخصصة، وبالتالي تفقد قدرتها غير المحدودة للتطور والتميز.

وهذا يعني أن النباتات تتبع استراتيجيات مماثلة في عملية تطوير الخلايا الجذعية لما هو موجود في الحيوانات. في حالة نبات الأرابيدوبسيس، ينظم (WOX2) التوازن بين تصنيع اثنين من هرمونات النبات وهما السيتوكاينين (cytokinin) وأوكسين (auxin) عن طريق السماح لكميات كبيرة نسبيًا من الأول وصغيرة نسبيًا من هذا الأخير للحصول على الخلايا السلفية (Progenitor cell) من الخلايا الجذعية.


وقد استخدم الباحثون في النباتات هذه الآلية لعدة عقود لتجديد فسيلة من الجذر أو الورقة. هذه الطريقة وجدت أصلا في مزارع الأنسجة، وتعكس في نهاية المطاف نفس الآلية التي أوجدها التطور بالفعل في وقت سابق من ذلك بكثير لتطوير الخلايا الجذعية خلال مرحلة التطور الجنيني.

توماس لوكس: رئيس مختبر معهد البيولوجيا الثالث وعضو فى جامعة فرايبورغ فى مركز الامتياز BIOSS للدراسات البيولوجية.