باحثون يستخدمون حرير دودة القز لتنمية خلايا العضلات الهيكلية

علوم

لمرضى ضمور العضلات.. باحثون يستخدمون حرير دودة القز لتنمية خلايا العضلات الهيكلية

10 آذار 2021 12:40

استخدم باحثون في جامعة ولاية يوتا الأمريكية حرير دودة القز لتنمية خلايا العضلات الهيكلية، وتحسين الأساليب التقليدية لزراعة الخلايا، آملين أن يؤدي ذلك إلى علاجات أفضل لمرض ضمور العضلات.


وعندما يحاول العلماء فهم المرض واختبار العلاجات المناسبة له، فإنهم يقومون عموماً بمحاولة خلق خلايا نموذجية على سطح بلاستيكي مسطح (طبق بتري). لكن نمو الخلايا على سطح ثنائي الأبعاد له حدوده، ويرجع ذلك أساساً إلى أن الأنسجة العضلية ثلاثية الأبعاد.

باحثون يستخدمون حرير دودة القز لتنمية خلايا العضلات الهيكلية

وهكذا، طور باحثو جامعة يوتا الأمريكية سطح لاستنبات خلية ثلاثي الأبعاد عن طريق زراعة خلايا على ألياف حريرية ملفوفة حول هيكل من الأكريليك، واستخدم فريق الباحثين كلا من حرير دودة القز الأصلية والمعدلة وراثيا، والذي أنتجته دودة القز المعدلة بجينات حرير العنكبوت.

وتجدر الإشارة إلى أنه قد تم استخدام حرير دودة القز الأصلية سابقاً لإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد لزراعة الخلايا، ولكن هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها استخدام حرير دودة القز المعدلة وراثياً لإنتاج نماذج خلايا وأنسجة العضلات الهيكلية.

وبحسب ما ورد، فقد أثبتت الخلايا المزروعة على حرير دودة القز أنها تحاكي خلايا أنسجة العضلات الهيكلية البشرية بشكل أوثق من تلك التي تم إنماؤها على السطح البلاستيكي المعتاد. كما وأظهرت هذه الخلايا مرونة ميكانيكية متزايدة وتعبيراً متزايداً عن الجينات المطلوبة لتقلص العضلات، وقد شجع حرير دودة القز على محاذاة ألياف العضلات المناسبة أيضاً، وهو عنصر ضروري لتشكيل نموذج خلايا العضلات القوية.

والجدير بالذكر أن العضلات الهيكلية هي المسؤولة عن تحريك الهيكل العظمي، وتثبيت المفاصل وحماية الأعضاء الداخلية في الجسم.

ويمكن أن يحدث تدهور في هذه العضلات لأسباب لا تعد ولا تحصى، ويمكن أن يحدث بسرعة كبيرة أيضاً.

وعلى سبيل المثال، بعد أسبوعين فقط من عدم الحركة، يمكن أن يفقد الشخص ما يقرب من ربع قوته العضلية في أطرافه الأربعة، ولهذا يجب أن يبدأ فهم كيفية ضمور العضلات بهذه السرعة على المستوى الخلوي في أنسجة العضلات.

بدورها تقول إليزابيث فارجيس الأستاذة المساعدة في الهندسة البيولوجية في جامعة يوتا: "إن الهدف الشامل لدراستنا هذه هو بناء نماذج أفضل في المختبر، حيث أننا سبق أن قمنا بإنماء الخلايا على هذه المنصات ثنائية الأبعاد، والتي لم تكن واقعية للغاية، لكنها قدمت لنا الكثير من المعلومات.وبناء على تلك النتائج، بدأنا في إنتاج نموذج حيواني، ثم انتقلنا إلى التجارب السريرية، وقد فشلنا في نهاية المطاف. والآن، نحاول أن نضيف المزيد من الخبرات إلى تلك الخطوة الأولى من خلال تطوير نماذج ثلاثية الأبعاد وأكثر واقعية وقرباً للأنسجة الطبيعية والمصابة".

المصدر: مجلة Eurekalert