الجمعة 31 أكتوبر ، 2014. - تمكن العلماء في المركز الطبي لمستشفى سينسيناتي للأطفال (الولايات المتحدة الأمريكية) من إعادة إنتاج أنسجة المعدة البشرية بخلايا جذعية متعددة القدرات ، قادرة على التحول إلى أي نوع من الأنسجة.
بفضل "المعدة المصغرة" الجديدة ، أصبح للعلم الآن أداة قيمة لاستكشاف كيفية تطور الأمراض المتعلقة بالجهاز الهضمي ، من السرطان إلى مرض السكري.
تُظهر صور الأعضاء المصغرة الجديدة ، المنشورة ، بالإضافة إلى بقية العمل ، في مجلة Nature ، كيف تحاكي الخلايا الجذعية نسخة مصغرة من نسيج معدة بشرية.
"لقد تعاملنا مع البيئة التي نزرع فيها الخلايا الجذعية لتقليد بيئة الجنين في المراحل الرئيسية من تطور المعدة" ، يوضح جيم ويلز ، الباحث الرئيسي في قسم التنمية البيولوجية والغدد الصماء في مستشفى الأطفال في سينسيناتي ، إلى سينك. والمؤلف المشارك للدراسة.
هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها إنشاء أنسجة المعدة البشرية جزيئيًا. ويوضح ويلز قائلاً: "لم يخلق أحد من قبل خلايا معدية من الخلايا الجذعية". "لقد اكتشفنا كيفية تعزيز تشكيل الأنسجة المعدية ثلاثية الأبعاد مع بنية معقدة."
كان مفتاح نمو العضويات هو معرفة عملية تكوين المعدة أثناء تطور الجنين ، خطوة بخطوة. محاكاة هذه العملية على طبق بيتري ، أجبر العلماء الخلايا الجذعية لتصبح خلايا المعدة. في غضون شهر ، تشكلت الأنسجة ، التي كان قطرها 3 ملليمترات.
سيفيد هذا الإنجاز العلماء الذين يدرسون أصل وتطور الأمراض المتعلقة بالجهاز الهضمي ، وسيسمح استكشاف مسارات جديدة في تصميم الدواء ، وفقا لمؤلفي الدراسة.
يقول ويلز: "حتى الآن ، كانت المشكلة الرئيسية عند دراسة الأمراض المرتبطة بالمعدة هي عدم وجود نماذج مختبرية لمحاكاة البيولوجيا البشرية". تعاني نماذج الفأر من أوجه قصور للتحقيق في أمراض الجهاز الهضمي للإنسان ، وذلك بسبب الاختلافات بين الأنواع في تطور الأجنة وبنية المعدة البالغة.
للبدء في تجربة المعدة الصغيرة المختبرية ، قام الباحثون ، بالتعاون مع كلية الطب بجامعة سينسيناتي ، بإصابة هذه الأنسجة الاصطناعية بكتريا H. pylori ، وهي السبب الرئيسي للقرحة الهضمية وسرطان المعدة.
بعد 24 ساعة ، قامت البكتيريا بتنشيط التغيرات الكيميائية الحيوية للعضو ، وحاكي الأنسجة المراحل المبكرة من أمراض المعدة التي تسببها البكتيريا ، بما في ذلك تنشيط جين السرطان يسمى c-Met والانتشار السريع العدوى في الأنسجة الطلائية.
"لن يكون هذا الإنجاز ممكناً لو لم تكن لدينا دراسات سابقة من باحثين أساسيين آخرين لفهم التطور الجنيني للعضو" ، يشرح ويلز.
المصدر:
علامات:
قائمة المصطلحات جنس العافية
بفضل "المعدة المصغرة" الجديدة ، أصبح للعلم الآن أداة قيمة لاستكشاف كيفية تطور الأمراض المتعلقة بالجهاز الهضمي ، من السرطان إلى مرض السكري.
تُظهر صور الأعضاء المصغرة الجديدة ، المنشورة ، بالإضافة إلى بقية العمل ، في مجلة Nature ، كيف تحاكي الخلايا الجذعية نسخة مصغرة من نسيج معدة بشرية.
"لقد تعاملنا مع البيئة التي نزرع فيها الخلايا الجذعية لتقليد بيئة الجنين في المراحل الرئيسية من تطور المعدة" ، يوضح جيم ويلز ، الباحث الرئيسي في قسم التنمية البيولوجية والغدد الصماء في مستشفى الأطفال في سينسيناتي ، إلى سينك. والمؤلف المشارك للدراسة.
هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها إنشاء أنسجة المعدة البشرية جزيئيًا. ويوضح ويلز قائلاً: "لم يخلق أحد من قبل خلايا معدية من الخلايا الجذعية". "لقد اكتشفنا كيفية تعزيز تشكيل الأنسجة المعدية ثلاثية الأبعاد مع بنية معقدة."
كان مفتاح نمو العضويات هو معرفة عملية تكوين المعدة أثناء تطور الجنين ، خطوة بخطوة. محاكاة هذه العملية على طبق بيتري ، أجبر العلماء الخلايا الجذعية لتصبح خلايا المعدة. في غضون شهر ، تشكلت الأنسجة ، التي كان قطرها 3 ملليمترات.
سيفيد هذا الإنجاز العلماء الذين يدرسون أصل وتطور الأمراض المتعلقة بالجهاز الهضمي ، وسيسمح استكشاف مسارات جديدة في تصميم الدواء ، وفقا لمؤلفي الدراسة.
يقول ويلز: "حتى الآن ، كانت المشكلة الرئيسية عند دراسة الأمراض المرتبطة بالمعدة هي عدم وجود نماذج مختبرية لمحاكاة البيولوجيا البشرية". تعاني نماذج الفأر من أوجه قصور للتحقيق في أمراض الجهاز الهضمي للإنسان ، وذلك بسبب الاختلافات بين الأنواع في تطور الأجنة وبنية المعدة البالغة.
للبدء في تجربة المعدة الصغيرة المختبرية ، قام الباحثون ، بالتعاون مع كلية الطب بجامعة سينسيناتي ، بإصابة هذه الأنسجة الاصطناعية بكتريا H. pylori ، وهي السبب الرئيسي للقرحة الهضمية وسرطان المعدة.
"أعجب" من البكتيريا
أُعجب ويلز وزملاؤه بالسرعة التي كانت بها بكتيريا H. pylori مغلفة بالأنسجة الظهارية - التي لها طبقة أو عدة طبقات من الخلايا مرتبطة ببعضها البعض - من المعدة المصابة.بعد 24 ساعة ، قامت البكتيريا بتنشيط التغيرات الكيميائية الحيوية للعضو ، وحاكي الأنسجة المراحل المبكرة من أمراض المعدة التي تسببها البكتيريا ، بما في ذلك تنشيط جين السرطان يسمى c-Met والانتشار السريع العدوى في الأنسجة الطلائية.
البحوث الأساسية
اضطر الباحثون إلى الجمع بين العمل المنشور بالفعل مع دراسات مختبرهم الخاص للإجابة على سلسلة من الأسئلة الأساسية حول تطور وتشكيل المعدة. ويلز تصر على نقص المعلومات المتاحة عن البحوث الأساسية."لن يكون هذا الإنجاز ممكناً لو لم تكن لدينا دراسات سابقة من باحثين أساسيين آخرين لفهم التطور الجنيني للعضو" ، يشرح ويلز.
المصدر:
