اكتشف باحثون في جامعة كامبريدج طريقة مبتكرة لإنتاج خلايا دم بشرية في المختبر تحاكي عملية تكوينها الطبيعية في الأجنة، ما يفتح آفاقا لفهم اضطرابات الدم مثل سرطان الدم (اللوكيميا).

كما يمهد هذا الإنجازلتطوير خلايا جذعية طويلة الأمد يمكن استخدامها في زراعة الأنسجة والعلاجات التجديدية.

أجرى الدراسة فريق من معهد جوردون بجامعة كامبريدج، بقيادة الدكتور جيتيش نوباني، الذي وصف لحظة ظهور الدم في الطبق بأنها 'مثيرة'، قائلا: 'كان مشهد اللون الأحمر واضحا للعين المجردة، وكأنه ولادة جديدة للحياة داخل المختبر'.

واعتمد الفريق على خلايا جذعية بشرية لتكوين هياكل ثلاثية الأبعاد تشبه الأجنة في مراحلها المبكرة، قادرة على محاكاة عملية تكوين خلايا الدم الجذعية — وهي الخلايا التي تنتج جميع أنواع خلايا الدم في الجسم، من الخلايا الحمراء الحاملة للأكسجين إلى الخلايا البيضاء التي تعزز جهاز المناعة.

وأطلق الباحثون على هذه النماذج اسم 'الخلايا الدموية'، وهي تجمعات خلوية ذاتية التنظيم تبدأ بإنتاج الدم بعد نحو أسبوعين في المختبر، في عملية تشبه تماما تكوّن الدم في الأجنة البشرية.

ورغم أن هذه الهياكل لا يمكن أن تتطور إلى أجنة مكتملة — تفتقر إلى أنسجة حيوية مثل الكيس المحي والمشيمة — فإنها توفر نافذة فريدة لدراسة نمو الدم البشري في مراحله الأولى.

وقال نوباني إن النموذج الجديد 'يحاكي نمو دم الجنين البشري بدقة داخل المختبر، ما يمنحنا فرصة لفهم آلية تكوين خلايا الدم بشكل طبيعي أثناء التطور الجنيني'، مشيرا إلى إمكان استخدامه في اختبار الأدوية ودراسة المناعة المبكرة ونمذجة أمراض الدم السرطانية.

وأوضح أن الخلايا الجذعية المستخدمة في التجربة يمكن استخلاصها من أي خلية بشرية، ما يمهّد لتطوير علاجات شخصية تنتج خلايا دم متوافقة تماما مع جسم المريض، وتقلل خطر رفضها من جهاز المناعة.

ويتميز هذا النهج الجديد عن الأساليب التقليدية في أنه لا يعتمد على مزيج من بروتينات النمو، بل يسمح للخلايا بتنظيم نموها ذاتيا، لتشكّل خلايا دم وخلايا قلب نابضة ضمن نظام واحد، في محاكاة مدهشة لما يحدث في الطبيعة.

من خلية بسيطة إلى حياة نابضة

تظهر هذه 'الخلايا الدموية' تحت المجهر مراحل تطور متتابعة تحاكي مراحل تكون الكائن الحي. ففي اليوم الثاني، تبدأ بتكوين الطبقات الثلاث الأساسية — الأديم الظاهر والأديم المتوسط والأديم الباطن — التي تشكل لاحقا جميع أنسجة الجسم وأعضائه.

وبحلول اليوم الثامن، تظهر خلايا القلب النابضة، ثم بقع الدم الحمراء بحلول اليوم الثالث عشر.

وأثبتت الاختبارات أن هذه الخلايا الجذعية يمكنها التحول إلى أنواع مختلفة من خلايا الدم، بما في ذلك الخلايا المناعية والخلايا التائية، ما يؤكد قدرتها على محاكاة عملية تكوين الدم الطبيعية.

خطوة نحو فهم أصل الحياة

قال البروفيسور أزيم صوراني، المشارك في إعداد الدراسة، إن هذا النموذج يمثل 'وسيلة فعالة لدراسة نمو الدم في الجنين البشري المبكر'، مضيفا أنه 'رغم أن التقنية ما تزال في مراحلها الأولى، إلا أن القدرة على إنتاج خلايا دم بشرية في المختبر تعد خطوة أساسية نحو العلاجات التجديدية المستقبلية'.

ومن جانبها، أوضحت الدكتورة جيرالدين جويت، أن خلايا الدم الحمراء الناتجة 'تجسد الموجة الثانية من نمو الدم التي يمكن أن تؤدي إلى تكوين خلايا مناعية متخصصة مثل الخلايا اللمفاوية التائية'، مشيرة إلى أن ذلك 'يفتح آفاقا واسعة لدراسة تطور الدم السليم والسرطاني على حد سواء'.

نشرت نتائج الدراسة في مجلة Cell Reports.