طريقة جديدة لإصلاح غضروف المفصل

تمكن الباحثون لأول مرة من تحديد وتمييز المجموعات الفريدة للخلايا التي تشكل المنطقة السطحية للغضروف البشري المشترك، وهذه المنطقة تلعب دورًا هامًا في توسيد المفصل، وعادة ما تكون مفقودة جزئيًا أو كليًا في حالات التهاب المفاصل .

التهاب المفاصل

يوجد أكثر من ثلاثة ملايين حالة التهاب مفاصل في الولايات المتحدة سنويا، ويعتبر التهاب المفاصل الأكثر شيوعا. في المرضى المصابين بهذا المرض، يحدث ضغط أو احتكاك للغضروف – السطح الذي يغطي نهايات العظام – مما يؤدي إلى الورم والتصلب. يعمل فريق من العلماء في كلية كيك للطب بجامعة جنوب كاليفورنيا، بالتعاون مع باحثين آخرين في مختبر USC للخلايا الجذعية بقيادة دينيس إيفسينكو، على تقديم رؤى جديدة حول تأثير نشاط الجينات على تطور الغضروف. تم نشر النتائج في مجلة Nature Communications يوم الجمعة الماضي، في السابع من سبتمبر الجاري .

خلايا الغضروف

استنادا إلى دراساتهم، قام العلماء بتحديد وتمييز، لأول مرة، مجموعات خلايا فريدة تشكل المنطقة السطحية للغضروف البشري المشترك، والمنطقة لها الدور الأكثر أهمية في توسيد المفصل، وهي غالبا ما تكون مفقودة جزئيا أو كليا في حالة التهاب المفاصل. وقال إيفسينكو، مؤلف الدراسة والأستاذ المساعد في جراحة العظام وعلم الخلايا الجذعية والطب التجديدي في مدرسة كيك للطب: “لم تقدم نتائجنا أطلسا جزيئيا فريدا للنمو البشري للهيكل العظمي فحسب، بل تحدد أيضا استراتيجية لإصلاح الغضروف المفصلي .

النشاط الجيني لخلايا الغضروف البشري

في سلسلة من التجارب، قام الباحث البارز غابرييل فيرجسون وزملاؤه بمقارنة نشاط الجينات في تطوير خلايا الغضاريف البشرية مع أنواع أخرى من الخلايا. أولا، قارنوا بين خلايا الغضروف وأربعة أنواع أخرى من الخلايا البشرية المتطورة: الخلايا العظمية والعضلية والأوتار والأربطة. ومع تطور الغضروف، أصبحت الجينات المرتبطة به نشطة بشكل متزايد، بينما تم قمع الجينات المرتبطة بأنواع الخلايا الأخرى. ثم قام العلماء بمقارنة هذه الخلايا الغضروفية البشرية المتطورة مع خلايا مشابهة في الفئران، ووجدوا العديد من التشابهات الواسعة في النشاط الجيني .

كما أجرى الباحثون مقارنة تفصيلية لخلايا الغضروف البشرية العادية، والخلايا الجذعية البشرية المشتقة من الخلايا، مع الأخذ بعين الاعتبار الوراثة، والتنظيم الجيني والوظيفة، أظهروا أن الغضروف المشتق من الخلايا الجذعية لا يتطور بشكل كامل في طبق بتري ” وهو وعاء مسطح دائري الشكل وشفاف له غطاء يصنع من الزجاج أو من اللدائن، ويستعمل من قبل علماء الأحياء لزراعة الخلايا “، ولكنه يحتفظ بالأحرى بصماته الوراثية النموذجية للغضروف الجنيني، ومع ذلك، إذا قام العلماء بزرع غضروف الإنسان المشتق من الخلايا الجذعية في مرحلة معينة من التطور، إلى جرذ مصاب بالتهاب المفاصل، فإن الغضروف سوف يفقد بصماته الجنينية وينضج تمامًا – مما يؤدي إلى تجديد المنطقة السطحية الحرجة .

مؤلفوا الدراسة الآخرون
المؤلفون الآخرون هم ماكسويل باي، سييونج لي، روزاننا شيخيان، نيكولاس بانكس، ميلا شاينبرغ، بياجيو سايتا، جوزيف إلفينغستون ومايكل بوناجويدي من جامعة جنوب كاليفورنيا، بيتكو فيزيف، أبريل بيلي، نيكولاس بيرنثال، وهانا كاي ميكولا وجاسون إيرنست من جامعة كاليفورنيا، وتونيس أورج من جامعة كاليفورنيا وجامعة تارتو في إستونيا، ولينغ وو من مختبر InVitro Cell Research، و إيه نويلي لارسون، وسكوت ريستر، وأندريه فان ويجنين من عيادات مايو، وقد تم دعم الدراسة من قبل المعاهد الوطنية للصحة ( رقم الجائزة R01AR071734 )، ووزارة الدفاع الأمريكية ( رقم الجائزة W81XWH-13-1-0465 )، ومعهد كاليفورنيا للطب التجديدي ( أرقام الجائزة RB5-07230-B و TRAN1- 09288 ) .