عالج النوبة القلبية قبل حدوثها

تخيل العلاج الوقائي لقلب شاب يتمتع بصحة جيدة ، والذي سيسمح له بالتعافي من إصابة لن تحدث إلا بعد عقود. إذا كانت الفكرة تبدو بعيدة المنال بالنسبة لك ، فأنت لست وحدك: البروفيسور إلداد صور ، الذي يدرس مختبره في معهد وايزمان للعلوم تجديد أنسجة القلب ، كان يعتقد حتى وقت قريب أن مثل هذا السيناريو هو خيال علمي. أمراض القلب والأوعية الدموية هي السبب الأول للوفاة بين البشر ، ولكن على عكس الأمراض الأخرى ، يبدو أنه من غير الممكن “تحصين” الجسم ضدها. ومع ذلك ، نجح البروفيسور صور والباحثون في مختبره مؤخرًا في تفعيل آلية قلبية في الفئران السليمة التي تجعلها مقاومة لأزمة قلبية مستقبلية حتى لو حدثت بعد بضعة أشهر. أوضح الباحثون أن اليوم الذي سيكون فيه من الممكن تطبيق الإجراء الذي أجروه على الفئران على البشر ، إن أمكن ذلك ، لا يزال بعيدًا ، وربما بعيدًا جدًا. لكن النتائج التي توصلوا إليها ، والتي نُشرت اليوم في المجلة العلمية Research Nature Cardiovascular ، أعادت رسم حدود المعرفة حول قدرات إعادة التأهيل للقلب وربما الأعضاء الأخرى ، بمساعدة التدخل المبكر قبل وقت طويل من حدوث الإصابة. يقول البروفيسور تزور: “هذا دليل على الجدوى ، ويشير إلى اتجاهات بحثية جديدة تفحص علاج القلب ليس فقط من خطة دفاعية بعد حدوث الضرر بالفعل ، ولكن من خطة أولية تزيد من القدرة على التعافي من قبل حدث الحدث حتى “. ركز البحث ، الذي قاده الدكتور أفراهام شاكيد من مختبر البروفيسور تزور في قسم بيولوجيا الخلايا الجزيئية في المعهد ، على الفئران المعدلة وراثيًا ، والتي يوجد فيها زيادة في التعبير في خلايا عضلة القلب (cardiomyocytes) لـ ERBB2 – الجين الذي يشجع الانقسام الخلوي في الفئران وكذلك لدى البشر. في دراسات سابقة اكتشف العلماء في مختبر البروفيسور تزور أن الإفراط في التعبير عن الجين يتسبب في انقسام خلايا عضلة القلب البالغة وتجديدها – وهو اكتشاف غير عادي ، لأن هذه الخلايا تفقد قدرتها على تتجدد في الثدييات قرب الولادة. البروفيسور تسهور: “نحن في الواقع نخفض وظيفة خلايا عضلة القلب في الوقت الحاضر للسماح لها بالتعافي في المستقبل. من وجهة نظر سريرية ، لقد فعلنا شيئًا جذريًا ، لذا فإن التطبيق على البشر ، إذا حدث ، سيكون دقيقًا ومقاسًا وبطيئًا ، ومع ذلك ، هذا دليل على أنه من الممكن مبدئيًا علاج النوبات القلبية قبل حدوثها. حتى يحدث “كلما أصبحت الخلية أكثر تخصصًا في دورها ، كلما فقدت قدرتها على الانقسام” ، توضح د. شاكيد. “إن تمايز خلايانا إلى أنواعها المختلفة – وهي ظاهرة تُعرف أيضًا باسم التمايز وتحويل الخلايا غير المصنفة إلى خلايا عصبية وقرنية وعضلة قلب وما إلى ذلك – تتميز بنطاق: في أحد طرفيه توجد خلايا جذعية غير مصنفة ولكنهم يتفوقون في تكوين أنواع مختلفة من الخلايا ؛ وفي الطرف الآخر توجد خلايا مرتبة ، مثل خلايا العضلات ، القلب ، الذي لم يعد ينقسم. من ناحية ، فهي فعالة للغاية في مهمتها المحددة ، ولكن من ناحية أخرى ، فإن أنسجتها لا تتجدد بشكل طبيعي “. هذه الحقيقة هي أحد الأسباب التي تجعل أحداث القلب مدمرة للغاية: النوبات القلبية تقتل كمية هائلة من خلايا عضلة القلب ، التي لا يستطيع الجسم تجديد أنسجتها. لذلك ، حتى في الأشخاص الذين نجوا من النوبة ، تكون وظيفة القلب ضعيفة وتقلل من بقائهم على قيد الحياة بمرور الوقت. يؤدي التنشيط القصير لجين ERBB2 في خلايا قلب الفئران التي خضعت لحدث قلبي إلى تجديد أنسجة القلب التالفة. على الرغم من الوعد الكبير الكامن في هذه النتائج فيما يتعلق بتجديد عضلات القلب ، أثناء الإفراط في التعبير عن ERBB2 في القلب ، هناك ضعف في الوظيفة العامة للعضو ، حيث تفقد الخلايا قدرتها على الانقباض. أي أن خلايا القلب التي تعبر عن ERBB2 تمر بعملية تُعرف باسم عدم التمايز ، حيث تعود إلى حالة أقل تصنيفًا تشبه إلى حد كبير القلب الجنيني. ومع ذلك ، بعد توقف الإفراط في التعبير ، خضعت خلايا عضلة القلب لإعادة التمايز (إعادة التمايز) ، مما أدى إلى تحسن في وظيفة القلب لدى الفئران. في الفيديو ، يمكنك مشاهدة مرحلة من الفأر تم فيها تنشيط جين ERBB2 (وسط) ينبض بشكل صحيح حتى بعد نوبة قلبية ، على غرار القلب السليم (على اليسار) – ومختلف عن القلب الذي لم يتم فيه تنشيط الجين (على اليمين): أراد الباحثون معرفة ما يحدث للقلوب التي خضعت لعملية “تجديد” بواسطة ERBB2 وكيف تخضع بالضبط لإعادة التمايز والعودة إلى الوظيفة الطبيعية بعد إيقاف نشاط الجين. على الرغم من عدم وجود فرق من حيث الوظيفة بين هذه القلوب والقلوب في المجموعة الضابطة ، إلا أن د. شاكيد لاحظ وجود تغيرات جينية كبيرة فيها ، حيث ظهر بعضها أكثر من قبل تنشيط ERBB2 وبدأ البعض الآخر في التعبير بشكل أقل. وجدنا آثارًا طويلة المدى. “بعد هذه النتائج ، تساءل الدكتور شاكيد والبروفيسور تزور عما إذا كان يمكن معايرة استخدام ERBB2 لتحسين وظائف القلب. “هذا جعلنا نعتقد أن ERBB2 ربما ليس مجرد مفتاح يمنع التمايز ، ولكنه آلية يمكن أن تجعل القلب أصغر سنًا ومقاومًا للإصابات ،” يقول البروفيسور تزهور. لاختبار فعاليتها ، عكس الباحثون ترتيب التجارب: فبدلاً من إصابة الفئران بنوبة قلبية ثم تنشيط ERBB2 فيها لاستعادتها ، قام الفريق أولاً بتنشيط الجين في الفئران لبضعة أسابيع ، ثم أوقفه. . بعد فترة ، تسبب الباحثون في حدوث حدث قلبي في الفئران. أظهرت الفئران التي تم فيها تنشيط ERBB2 تحسنًا في وظائف القلب مقارنة بالفئران التي لم تخضع لهذا العلاج. يتذكر البروفيسور Tzhor: “لقد اندهشنا لرؤية هذه النتائج”. “وجدنا ينبوع قلب الشباب في الفئران – طريقة جديدة لجعل القلب شابًا وقويًا.” يختبر العلماء في مختبر البروفيسور تزور حاليًا عدة فرضيات تتعلق بالآلية التي يسمح بها تنشيط قصير لـ ERBB2 في القلب للفئران بالبقاء على قيد الحياة بعد إصابة القلب في المستقبل. أحد الاحتمالات هو أن الجين ينشط سلسلة من التغييرات التي تسمح لمزيد من خلايا القلب بالبقاء على قيد الحياة بسبب نقص الأكسجين الذي يميز العديد من الأحداث القلبية ، وهذا مدمر بشكل خاص لخلايا عضلة القلب. وجد الباحثون أيضًا أن خلايا القلب تستخدم ردود فعل سلبية لموازنة الآلية المسؤولة عن تمايز الخلايا. يقول البروفيسور تسور: “يحافظ الجسم على تمايز الخلايا لأنه يحتاج إلى خلايا متوسطة. وكقاعدة عامة ، لا يهتم بالخلايا التي تنقسم فقط ولا تعمل ، مثل الخلايا السرطانية ، على سبيل المثال”. “يتسبب ERBB2 بالفعل في تحرك خلايا عضلة القلب في الاتجاه المعاكس للتمايز الطبيعي ، ولكنه في نفس الوقت ينشط الجينات التي يتمثل دورها في تثبيط هذا النشاط – أي التوازنات والمكابح. وبدون هذه الآلية ، خضعت خلايا القلب التي خضعت لعملية عدم التمايز لن تكون قادرة على التمايز مرة أخرى إلى خلايا عضلة القلب العاملة. يكشف بحثنا هذه الآلية والإمكانات التصالحية الموجودة في النطاق بين فقدان التمايز وإعادة التمايز. ” وجد فريقه أن الفأر الذي تم فيه تنشيط ERBB2 في عمر ثلاثة أشهر كان قادرًا على التعافي من تلف شديد في القلب بعد خمسة أشهر. يقول البروفيسور تزور: “إذا قمنا بترجمة هذا إلى تغيير شخص ما ، فإنه يتم تشبيهه بفتى يبلغ من العمر 18 عامًا يتلقى العلاج الذي يسمح له بالبقاء على قيد الحياة بعد تعرضه لأزمة قلبية كبيرة في سن الخمسين”. ومع ذلك ، كما ذكرنا ، لا يزال اليوم الذي يمكن فيه إجراء هذا النوع من العلاج على البشر بعيدًا. يوضح البروفيسور Tzhor: “نحن في الواقع نخفض وظيفة خلايا عضلة القلب في الوقت الحاضر للسماح لها بالتعافي في المستقبل”. يقول: “من الناحية السريرية ، فعلنا شيئًا جذريًا ، لذا فإن التطبيق على البشر ، إذا حدث ، سيكون دقيقًا ومقاسًا وبطيئًا”. “ومع ذلك ، هذا دليل على أنه من الممكن ، من حيث المبدأ ، علاج النوبات القلبية قبل حدوثها”.