نتائج واعدة قد تساعد في تسريع تطوير أدوية الكبد

الكبد هو مركز التحكم في عملية الأيض في الجسم، حيث يُشغّل وظائف حيوية مثل تحويل العناصر الغذائية إلى جلوكوز، وتخزين الدهون، وتكسير السموم.

ومع ذلك، يُعتقد أن أكثر من ثلث سكان العالم يُصابون بأمراض، منها داء الكبد الدهني المرتبط بخلل التمثيل الغذائي (MASLD)، والذي يُعرّض وظائف الكبد الرئيسية للخطر مع تفاقم الحالة.

تُعدّ عضيات الخلايا الكبدية - وهي نماذج مصغرة ثلاثية الأبعاد للعضو - واعدة للغاية في تسريع تطوير الأدوية وتطوير العلاجات التجديدية.

في دراسة نُشرت في مجلة نيتشر، كشف باحثو جامعة كيو عن طريقة لتكاثر هذه العضويات، التي يصعب نموها، بملايين الأضعاف في غضون 3-4 أسابيع فقط مع الحفاظ على وظائف الكبد الأساسية.

يقول البروفيسور توشيرو ساتو، المؤلف الرئيسي للدراسة: "تُعد هذه العضويات أقرب تمثيل مختبري للكبد ووظائفه المتعددة".

بينما تهدف الأعضاء المُصغّرة إلى محاكاة الأعضاء البشرية، إلا أن وظائف الكبد المعقدة - وبالتالي الطاقة اللازمة له - صعّبت على الباحثين تنمية أعضاء مُصغّرة تتكاثر وتعمل بكامل طاقتها، كما يقول ساتو.

عند إعطاء الأولوية للنمو والبقاء في البيئات المختبرية، تتحول الخلايا الكبدية، وهي الخلايا الرئيسية للكبد، في النهاية إلى خلايا تُشبه الخلايا الصفراوية، التي تُبطّن القناة الصفراوية. لا تدوم وظائف الخلايا الكبدية سوى أسبوع إلى أسبوعين كحد أقصى.

الآن، نجح فريق البحث، بقيادة ريو إيجاراشي ومايومي أودا في كلية الطب بجامعة كيو، في إنتاج عضيات خلايا كبدية من خلايا كبدية بشرية بالغة محفوظة بالتبريد، مأخوذة مباشرةً من مرضى.

أدى علاج هذه العضيات بالأونكوستاتين م، وهو بروتين إشارات مرتبط بالالتهاب، إلى تكاثرها مليون مرة، على عكس الدراسات السابقة التي شهدت نموًا خلويًا محدودًا.

استمرت العضيات في النمو لمدة 3 أشهر، واستمرت لمدة نصف عام دون أن تفقد قدرتها على التمايز.

طوّر الباحثون أيضًا طريقة جديدة لتحفيز التمايز باستخدام هرمونات تُنظّم وظائف خلايا الكبد.

بعد تمايز الخلايا بهذه الطريقة، بدأت العُضيات تُظهر جميع الوظائف الرئيسية للكبد، مُنتجةً مركباتٍ مثل الجلوكوز واليوريا وحمض الصفراء والكوليسترول والدهون الثلاثية.

تجاوز إفراز بعض المركبات، مثل الألبومين - وهو بروتين في مجرى الدم يحافظ على التوازن الأسموزي - الدراسات السابقة، ووصل إلى مستويات تُضاهي مستويات خلايا الكبد في جسم الإنسان.

إضافةً إلى ذلك، شكّلت هذه المركبات شبكات من القنوات الصغيرة التي تسمح بمرور الأحماض الصفراوية.

ويقول ساتو إن اكتشاف دور أونكوستاتين إم في تطور العضويات كان إنجازًا رئيسيًا.

وأضاف: "لا نعرف سوى عدد قليل من الجزيئات التي تُطلق العنان لإمكانية نمو الخلايا الجذعية إلى عضويات والتكاثر، هذا جديد كليًا، ويفتح آفاقًا لتطوير أنواع جديدة من العضويات التي كافح الباحثون لإنتاجها".

تسريع أبحاث الكبد

عندما حقن الفريق خلايا الكبد البشرية في فئران تعاني من ضعف في جهاز المناعة واختلال في وظائف الكبد، استبدلت هذه الخلايا في نهاية المطاف خلايا الكبد لدى الفئران واستعادت وظائف الكبد.

لهذا الأمر آثار طويلة المدى على تجديد الكبد. فرغم أن الكبد يُعدّ من أكثر الأعضاء طلبًا لعمليات الزرع، إلا أن توافره محدود نظرًا لسرعة تحلله بعد استخلاصه، وضرورة زراعته خلال فترة زمنية قصيرة.

ورغم وجود مبادرات لاستخراج خلايا الكبد وتجميدها لزراعتها لاحقًا، إلا أن نجاح هذه الطريقة محدود.

ويعتقد ساتو أن تحويل الخلايا المجمدة إلى عضويات قد ينشط قدرتها على التكاثر، مما يجعلها مادة أفضل لعلاجات التجديد.

أظهرت دراستنا نجاح عمليات زراعة الأعضاء الكبدية لدى الفئران، ولكن لتجديد كبد بشري، يجب أن يصل نمو الأعضاء إلى آلاف الملايين، لأن جسم الإنسان أكبر حجمًا.

في المستقبل القريب، تُسهم هذه الدراسة في تبسيط تطوير أدوية أمراض الكبد من خلال خفض تكاليف اختبارات السمية.

ونظرًا للاختلافات الكبيرة بين أنواع الكبد، فإن الممارسة الصيدلانية المتبعة هي استخدام خلايا الكبد البشرية المُحصودة مباشرةً من المتبرعين.