أحدث الأخبار مع #تجديد_الأطراف
روسيا اليوم
منذ 18 ساعات
- صحة
- روسيا اليوم
اكتشاف آلية جينية تساعد على استعادة الأطراف المفقودة بالكامل!
وكشفت دراسة حديثة -أجراها فريق بحثي بقيادة عالم الأحياء جيمس موناغان من جامعة نورث إيسترن الأمريكية ونُشرت في مجلة Nature Communications- عن آلية جزيئية تكمن وراء هذه الظاهرة الفريدة. ولتتبع العمليات الخلوية التي تحدث بعد بتر الأطراف، عدّل الباحثون التركيب الجيني لحيوان الأكسولوتل لجعل خلاياه متوهجة في الظلام، مما أتاح لهم اكتشاف الدور المحوري لحمض الريتينويك (المشتق من فيتامين أ) الذي يُستخدم بشكل شائع في مستحضرات التجميل. حيث يُوجِّه هذا الحمض الجسم لتحديد الجزء المطلوب تجديده، سواء كان إصبعا أو يدا أو طرفا كاملا. وقالت عالمة الأحياء كاثرين مكاسكر من جامعة "ماساتشوستس": "كان السؤال مطروح لفترة أمام علماء الأحياء التطورية، وهو كيف يعرف الجسم بالضبط ما فقده؟". ويتمتع الأكسولوتل بتركيز طبيعي متدرج لحمض الريتينويك، وهو أعلى عند الكتف ويتناقص نحو أطراف الأصابع، مما يضمن إعادة التشكيل الدقيق. وفي التجارب، أدت الزيادة الاصطناعية في الحمض إلى نمو أطراف زائدة. كما اكتشف الفريق تنشيط الحمض للجين "Shox" (الموجود لدى البشر أيضا) المسؤول عن نمو الأطراف. وعند إزالته باستخدام تقنية CRISPR-Cas9، نَمَت أذرع الأكسولوتل قصيرة بشكل شاذ. وخلص موناغان قائلا:" تشير البيانات إلى أن الوصول إلى الجينات الصحيحة بعد الإصابة هو سر تجديد الأطراف. والجسم يعيد ببساطة تشغيل نفس البرنامج الجيني المستخدم في النمو الأولي، فالبشر يمتلكون نفس الجين (Shox) ونفس الحمض (الريتينويك)، مما يشير إلى أن "صندوق الأدوات البيولوجية" للتجديد موجود لدينا، لكنه غير مفعَّل بالكامل". المصدر: حدد راي كورزويل، أحد أبرز علماء المستقبل والمدير الهندسي السابق في غوغل، موعدا قريبا لتحقيق إنجاز بشري غير مسبوق. كشف العلماء عن جين جديد يتحكم في الشهية قد يمهد الطريق لأدوية مكافحة السمنة، وهو جين "Gpr45".
CNN عربية
منذ 4 أيام
- صحة
- CNN عربية
كائن صغير متوهج يمنح العلماء مفتاحًا لفهم سر تجدد الأطراف
دبي، الإمارات العربية المتحدة (CNN)-- منح كائن صغير بخياشيم متموجة، وبشرة خضراء متوهجة العلماء دليلًا كبيرًا لحل واحدة من أكبر أسرار البيولوجيا، أي تجدّد الأطراف. يُعرف السمندل المائي، المعروف باسم "أكسولوتل"، بقدرته غير العادية لإعادة نمو الأطراف المفقودة الناجمة عن الإصابة أو البتر. الآن، كشف الباحثون المزيد عن العملية المعقدة وراء هذه القدرة الخارقة في دراسة جديدة نُشرت الثلاثاء في مجلة "Nature Communications". قال كبير الباحثين في الدراسة وأستاذ علم الأحياء ومدير معهد التصوير الكيميائي للأنظمة الحية في جامعة "نورث إيسترن" بأمريكا، جيمس موناجان: "لطالما كان السؤال القائم منذ فترة طويلة في هذا المجال هو: ما هي الإشارات التي تُرشد الخلايا في موقع الإصابة إلى إعادة نمو اليد فقط، على سبيل المثال، أو إلى إعادة نمو الذراع بالكامل"؟ بيّنت دراسة أن مادة تُدعى حمض الريتينويك، والتي توجد عادة في علاجات حب الشباب التي تحتوي على الريتينول، هي المسؤولة عن إرسال الإشارات للخلايا المصابة في السمندل المائي حول أجزاء الجسم المفقودة وإعادة تكوينها. أوضح موناجان أنّ حمض الريتينويك مهم في نمو الأجنة البشرية أيضًا، إذ يُرشد الخلايا إلى أماكن نمو الرأس، والقدمين. لكن لسببٍ غير معروف، تفقد غالبية خلايا الجسم القدرة على "الاستماع" لإشارات الجزيء التجديدية أثناء وجودها في الرحم. رأى موناجان أنّ دراسة وظيفة إشارات حمض الريتينويك في هذه البرمائيات، قد تساعد في تطوير طرق جديدة للشفاء والعلاجات الجينية للبشر.لا يتوهج سمندل الماء في الظلام بشكل طبيعي. لرصد إشارات حمض الريتينويك، استخدم فريق موناجان سمندل ماء مُعدّل وراثيًا يُصدر ضوءًا أخضر فلوريًا كلما كان الجزيء يُنشِّط الخلايا المصابة.حقن الفريق كميات زائدة من حمض الريتينويك في أجسام السمندل لمراقبة تأثيره، حيث كان الكائن ينمو أكثر مما يحتاجه في موقع البتر، مستبدلًا يدًا بذراع كاملة. لفهم كيفية استخدام السمندل لمستوياته الطبيعية من حمض الريتينويك لتجديد أطرافه بشكلٍ أفضل، غيّر موناجان وفريقه النهج الذي يعتمدونه. شرح موناجان: "اكتشفنا أن هناك إنزيمًا واحدًا مسؤول عن تكسير حمض الريتينويك في أجسام (السمندل)". وأضاف: "هذا أمر مثير حقًا وأدهشنا، لأنه يوضح أنّه يتم التحكم بمستويات حمض الريتينويك (الطبيعية) عبر تحطيمها". بمعنى آخر، لا تنمو يد سمندل مصابة لتُصبح ذراعًا، ويعود ذلك جزئيًا إلى أن الإنزيم، الذي يُدعى "CYP26B1"، يمنع عملية التجديد من التفاقم، بحسبما أوضحت كاثرين ماكوسكر، وهي الأستاذة المساعدة في علم الأحياء بجامعة ماساتشوستس في أمريكا. لم تشارك ماكوسكر في الدراسة، لكنها تجري أيضًا أبحاثًا حول تجدّد أطراف السمندل.حتى الآن، لا يزال فهم هذه العلاقة في الجهاز التجديدي لسمندل الأكسولوتل جزءًا من اللغز.أوضح موناجان أنه عندما تُصاب خلايا السمندل المائي، فإنّها تمر بعملية تُسمى فقدان التمايز (dedifferentiation)، حيث تفقد "ذاكرتها" وتعود إلى الحالة الجنينية. خلال هذه الحالة الجنينية، تُركز الخلايا على توليد أطراف جديدة، ويمكنها مرة أخرى الاستماع إلى إشارات حمض الريتينويك للبناء والنمو. أمّا الخلايا البشرية، فلا تفقد التمايز عند الإصابة، لذلك لا يمكنها الاستجابة لإشارات حمض الريتينويك. بدلاً من ذلك، تتفاعل أنسجتنا مع الإصابة عن طريق التندّب، حيث تفرز كميات كبيرة من الكولاجين وتنهي العملية عند هذا الحد. لكن ماذا لو كانت هناك طريقة تُمكّن الخلايا البشرية من الاستجابة لهذه الأوامر لبناء الأطراف من جديد؟ قال موناجان: "هذا السؤال بالغ الأهمية عندما يتعلق الأمر بالعلاج الجيني، لأننا ربما لا نحتاج إلى إضافة جينات أو إزالة جينات لتحفيز التجدد لدى البشر، بل يمكننا ببساطة تفعيل الجينات المناسبة في الوقت المناسب، أو إيقافها في الوقت المناسب". وجد ماكوسكر أنّ تجدد الأطراف لدى البشر لا يزال على الأرجح أمرًا بعيد المنال، لكن بمجرّد أن يفهم العلماء المزيد عن آلية إشارات حمض الريتينويك، فقد تساعد التكنولوجيا في إعادة هذه القدرة التجديدية إلى الخلايا البشرية، ما يساهم في شفاء الجروح ومنع التندّب.
