هل يمكننا إعادة زرع عضلة القلب باستخدام الخلايا الجذعية؟

يعتبر القلب من أقل الأعضاء تجدداً في جسم الإنسان وهو عامل كبير في جعل فشل القلب الرقم واحد من أسباب الموت في جميع أنحاء العالم. ماذا لو استطعنا أن نساعد في استعادة نشاط عضلة القلب بعد الإصابة؟ يشارك الطبيب والعالم تشاك موري أبحاثه الرائدة في استخدام الخلايا الجذعية لعلاج احتشاء عضلة القلب وهي خطوة مثيرة وواعدة نحو جعل الخلايا الجذعية كعلاج.

أود أن أحدثكم عن مريضة تدعى (دونا).

في هذه الصورة، كانت دونا
في منتصف السبعينات من عمرها،

امرأة قوية وبكامل صحتها،

وأم لعائلة كبيرة.

كان لعائلتها تاريخ مع مرض القلب، ومع ذلك

في أحد الأيام، هاجمها ألمٌ حاد
في منطقة الصدر

وللأسف، بدلاً من أن تسعى
للحصول على العناية الطبية

استلقت في سريرها قرابة 12 ساعة
حتى يزول الألم

ولكن في المرة الثانية، ذهبت لترى
طبيبها المعالج

قام بإجراء رسم قلب لها

وقد كشف هذا عن تعرضها
لنوبة قلبية حادة،

أو ما يسمى بلغة الطب " جلطة في عضلة القلب"

بعد هذه النوبة القلبية،
لم تعد دونا كما كانت من قبل

تراجعت طاقتها تدريجياً،

لم تعد قادرة على ممارسة بعض النشاطات
البدنية التي كانت تستمتع بها.

وصلت للمرحلة التي عجزت فيها
عن رعاية أحفادها،

وكان يتطلب منها جهدا كبيرا
للوصول إلى نهاية الممر،

لتأخذ رسائل البريد.

في أحد الأيام ، مرّت حفيدتها
لتأخذ الكلب للمشي،

فوجدت جدتها متوفاة على الكرسي.

قال الأطباء "إنّ عدم انتظام ضربات القلب
أدى إلى حدوث سكتة قلبية"

ولكن آخر ما سأخبركم به

هو أن دونا لم تكن مجرّد
مريضة عادية.

لقد كانت دونا والدتي.

وقصصٌ كالتي مررنا بها، للأسف شائعة للغاية

ويصنف مرض القلب على أنه المرض القاتل
رقم واحد في العالم كله

ففي الولايات المتحدة،

يعتبر السبب الأكثر شيوعاً
لدخول المرضى إلى المستشفى،

وهو رقم واحد
في نفقاتنا على العناية الصحية.

حيث ننفق في كل عام
أكثر من 100 مليار دولار- مليار بحرف "م" -

في هذا البلد كل عام

على علاج مرض القلب.

للاشارة فقط ، يعد هذا أكثر من
ضعف الميزانية السنوية

لولاية واشنطن.

ما الذي يجعل هذا المرض مميتاً لهذه الدرجة؟

حسنًا، فان الموضوع يبدأ من حقيقة أن
القلب هو أقل الأعضاء تجديداً لخلاياه

في جسم الإنسان.

والآن، تحدث النوبة القلبية عندما
تتشكل جلطة دموية في الشريان التاجي

المسؤول عن تغذيه جدار القلب بالدم

مما يمنع تدفق الدم.

وتكون عملية الأيض في عضلة القلب نشطةٌ جداً

مما يجعلها تموت بسرعة،

في غضون بضع ساعات
عند توقف تدفق الدم إليها.

وطالما أن القلب لا يستطيع خلق عضلة جديدة،

فإنه يشفى عند تشكل ندبة.

مما يجعل المريض يعاني من عجز

في عضلات القلب

وفي حالاتٍ كثيرة عند الناس،
يتقدم مرضهم إلى أن يصل إلى مرحلةٍ

يكون فيها القلب غير قادر
على مواكبة استمرارية تدفق الدم

هذا الخلل بين التزويد والاحتياج
هو أساس قصور القلب.

لذا، عندما أتحدث مع الناس
عن هذه المشكلة،

كثيرًا ما يهزون أكتافهم كأنهم يقولون:

"حسنًا، أنت تعرف، تشاك،
علينا أن نموت بسبب شيء ما."

(ضحك)

نعم، لكن ما استنتجته أيضًا

هو أننا سلّمنا أنفسنا
للوضع الراهن لأنه يتوجب علينا ذلك.

أو هل من المفترض علينا ذلك؟

أعتقد أن ثمة طريقة أفضل،

وهذه الطريقة تتضمن استخدام
الخلايا الجذعية كعلاج.

إذاً، ما هي الخلايا الجذعية بالضبط؟

إذا قمت بفحص هذه الخلايا تحت المجهر،
فلن تجد شيئا ذو أهمية.

إنها مجرد خلايا صغيرة مستديرة.

ولكن هذا يتناقض مع اثنين من السمات الهامة.

أولًا، هو أنها يمكن أن تنقسم بجنون.

لذلك يمكنني أن آخذ خلية واحدة،
وفي شهر،

أجعلها تنمو لتصبح مليارات الخلايا.

وثانيًا، هو أنها يمكن أن تتغير
أو تصبح أكثر تخصّصًا،

لذلك هذه الخلايا الصغيرة والبسيطة والمستديرة
يمكن أن تتحول إلى جلد أو دماغ،

يمكن أن تتحول إلى كلى وما إلى ذلك.

الآن، بعض الأنسجة في أجسامنا
مليئة بالخلايا الجذعية.

فمثلاً، ينتج نخاع العظام لدينا،
مليارات من خلايا الدم كل يوم.

أما الأنسجة الأخرى مثل القلب
فهي مستقرة تمامًا،

وكما نعرف،
فالقلب يفتقر للخلايا الجذعية تماماً.

ولذلك،
سنحصل على الخلايا الجذعية من خارج القلب،

ولذا، فسوف نذهب إلى
أكثر نوع من أنواع الخلايا الجذعية فاعلية،

وهي الخلايا الجذعية المحفزة.

وسُميت "خلايا جذعية محفزة"

لأنها يمكن أن تتحول إلى أي نوع
من المئتين وأربعين خلية

التي تشكل الجسد البشري.

حسناً، إليكم فكرتي العظيمة:

أريد أن آخذ
الخلايا الجذعية متعددة القدرات،

لتنمو بأعداد كبيرة،

وتفريقها لتصبح خلايا القلب العضلية

ثم استخراجها من الطبق

وزرعها في قلوب
المرضى الذين تعرضوا لنوبات قلبية

أعتقد أن هذا سوف يعيد زرع
نسيج عضلي رقيق في جدار القلب

وهذا سوف يسترجع عملية
انقباض القلب.

(تصفيق)

الآن، قبل أن تصفقوا بشدة،
كانت هذه فكرتي قبل 20 عامًا.

(ضحك)

عندما كنت شاباً،
كان رأسي مليئا بالأفكار، وفكرت

أنني سأقضي خمس سنوات في المختبر
وبعد ذلك

سيكون هذا الإجراء الطبي متاح في العيادة.

ولكن دعوني أخبركم ما حدث في الحقيقة

(ضحك)

بدأنا بتحويل هذه
الخلايا الجذعية المحفزة لعضلة القلب.

ونوعاً ما، كانت تجاربنا الأولى ناجحة.

لقد حصلنا على كتل صغيرة
من دقات القلب البشري في الطبق،

وكان ذلك رائعًا، لأنها تشير، مبدئياً،

أنه بالإمكان إنجاز ذلك

ولكن عندما وصلنا
إلى حساب عدد الخلايا،

وجدنا أن واحدة فقط
من بين ألف من الخلايا الجذعية

التي تتحول فعلياً إلى عضلة القلب.

وكان الباقي مجرد خلايا
للدماغ والجلد والغضاريف

والأمعاء.

إذاً، كيف تحصل على خلية
يمكن أن تتحول إلى أي شيء

لتصبح مجرد خلية عضلية للقلب؟

حسنا، لهذا لجأنا لعالم الأجنة.

لأكثر من قرن، كان علماء الأجنّة يفكرون

في أسرار تطور القلب.

وقد قدموا لنا أساس كخريطة جوجل

في كيفية الانتقال من بيضة واحدة مخصبة

إلى نظام القلب والأوعية الدموية
في جسم الإنسان

لذلك تم إخفاء كل هذه المعلومات
عن الأنظار بلا خجل

وحاولنا تطوير القلب والأوعية الدموية
في صحن.

استغرقنا حوالي خمس سنوات، ولكن الآن

يمكننا تحويل تسعين بالمئة
من الخلايا الجذعية إلى عضلة القلب.

تحسن بمقدار 900 أضعاف.

لذلك كان هذا مثيرًا للغاية.

هذه الشريحة تظهر لك
النتاج الخلوي الحالي.

إننا ننمي خلايا عضلات القلب
على شكل كتل صغيرة ثلاثية الأبعاد

تسمى (عضويات القلب).

كل واحدة منها لديها 500 إلى 1000
من خلايا عضلة للقلب.

إذا نظرت عن كثب، يمكنك رؤية
هذه العضويات القليلة ترتعش؛

وكل واحدة تنبض بمفردها.

لكن لديهم خدعة أخرى.

أخذنا جينة من قنديل البحر،
التي تعيش في شمال غرب المحيط الهادئ،

واستخدمنا تقنية تسمى التعديل الجيني

لوضع هذا الجين في الخلايا الجذعية.

وهذا يجعل خلايا عضلات القلب لدينا
تنير باللون الأخضر في كل مرة تنبض.

حسنًا، الآن أصبحنا جاهزين
لبدء التجارب على الحيوانات.

أخذنا خلايا عضلات القلب

وزرعناها في قلوب الفئران

التي أخضعت لتجارب نوبات قلبية

وبعد شهر، نظرت بقلق من خلال مجهري

لأرى ما نما،

ورأيت

لا شيء.

مات كل شيء.

ولكننا ثابرنا في هذا،
وتوصلنا إلى خليط كيميائي حيوي

وأطلقنا عليه اسم "خليط المحب للنجاة "

وكان هذا كافيا لنجاة الخلايا

من خلال عملية زرع مرهقة

والآن عندما نظرت من خلال المجهر،

استطعت أن أرى قلبا بشريا مفعما بالحيوية

ينمو في الجدار المصاب من قلب هذا الفأر.

لقد أصبح الامر مثيراً للغاية

السؤال التالي كان:

هل ستتزامن هذه العضلات الجديدة
مع بقية القلب؟

للإجابة على ذلك،

عدنا للخلايا التي تحتوي
على جين قنديل البحر في داخلها.

واستخدمناها كمسبار فضائي

يمكننا أن نجعله ينطلق في بيئة غريبة

ومن ثم الحصول على ومضات
تبعث التقارير إلينا

بشأن نشاطها الحيوي.

ما تراه هنا هو صورة مكبّرة،

بالأبيض والأسود لقلب فأر تجارب

الذي أصيب ثم تلقّى
ثلاثة طعوم من عضلة القلب البشري.

لذلك ترون هذه الخطوط البيضاء المائلة

كل واحدة من هذه عبارة عن إبرة

تحتوي على بضع ملايين
من خلايا عضلة القلب البشري.

وعندما أشغل الفيديو،
يمكنكم رؤية ما رأيناه

عندما نظرنا من خلال المجهر.

خلايانا تومض،

وتومض بتزامن،

من خلف جدران القلب المصاب.

ماذا يعني هذا؟

يعني أن الخلايا حية،

أنها بخير، أنها تنبض،

ولقد تمكنت من التواصل مع بعضها البعض

حيث أنها تنبض في تزامن.

ولكن الأمر أصبح مشوقاً أكثر من هذا.

إذا نظرتم إلى هذا التتبع الذي في الأسفل،

هذا رسم قلب لفأر التجارب.

فإذا نظّمت الوميض مع ضربات القلب

كما هو ظاهر في الأسفل،

ما يمكن أن نراه هو تطابق تام

وبمعنى آخر، جهاز تنظيم ضربات القلب
لفأر التجارب يستدعي النبضات

وخلايا عضلة القلب البشري
تتبعه بإيقاع موحد

كما يمشي الجنود البارعين.

(تصفيق)

انتقلت دراساتنا الحالية
إلى ما أعتقد أنه سيكون

أفضل تنبؤ ممكن للمريض،

وهذا على قرود المكّاك.

هذه الشريحة التالية تظهر لك
صورة مجهرية

لقلب قرد المكّاك
الذي تلقّى نوبة قلبية تجريبية

ومعالجته بعد ذلك بحقن المحلول الملحي

وهذا كعلاج وهمي

لإظهار التاريخ الطبيعي للمرض.

قلب المكّاك ظاهر باللون الأحمر،

أما أنسجة الندبة التي تنتج
عن النوبة القلبية، فهي باللون الأزرق

وكما تبدو، يمكنكم رؤية أن
هناك خلل كبير في العضلة

في جزء من جدار القلب.

وليس من الصعب عليك تصور
كم يعاني هذا القلب

في توليد الكثير من الجهد.

الآن في المقابل، هذا واحد
من القلوب المعالجة بالخلايا الجذعية.

مرة أخرى، يمكنكم رؤية
عضلة قلب القرد باللون الأحمر،

ولكن تصعب رؤية الأنسجة الرزقاء التالفة،

لأننا تمكنّا من إعادة ملئها

بعضلة القلب البشري،

وهكذا حصلنا على هذا الجدار الجميل الممتلىء

حسنًا، دعونا نلخص ما حدث.

لقد وضحت لكم
أنه يمكننا أخذ الخلايا الجذعية لدينا

وتفريقها لتصبح خلايا لعضلة القلب.

لقد تعلمنا كيف نبقيها على قيد الحياة
بعد عملية زراعتها،

وأظهرنا أنها تنبض بتزامن مع بقية القلب،

كما بينا أنه يمكننا زيادة عددها

بداخل حيوان يعتبر أفضل مؤشر
على استجابة جسم الإنسان.

تعتقدون أننا تخطينا جميع الحواجز
التي تقع في طريقنا، أليس كذلك؟

ولكن اتضح أنه ليس كذلك

علمتنا هذه الدراسات أيضًا

أن خلايا عضلة القلب البشري تولّد
فترة من عدم الاستقرار الكهربائي.

مما يسبب اضطرابا بطينيا
أو اضطراب دقات القلب،

لعدة أسابيع بعد عملية زرع الخلايا.

كان هذا غير متوقع تمامًا، لأننا
لم نر هذا في الحيوانات الصغيرة.

لقد درسناها على نطاق واسع،

واتضح أن نتيجة ذلك كانت
من حقيقة أن رسومنا البيانية للخلايا

كانت فجة،

وخلايا عضلة القلب
تتصرف مثل منظم ضربات القلب.

إذاً ما يحدث هو أننا
عندما نزرعها في القلب،

تبدأ المنافسة
مع منظم ضربات القلب الطبيعي

على من سوف يقوم بالنبضات

سيكون الأمر نوعًا ما

كما لو أنك أحضرت مجموعة من المراهقين
إلى منزلك المرتب في وقتٍ واحد،

وهم لا يريدون اتباع القواعد
والطريقة التي تدير بها الأمور،

فيستغرق الأمر بعض الوقت لكبح جماح الجميع

وجعل الناس يعملون بطريقة منسقة.

وهكذا كانت خطتنا

أن نجعل الخلايا تمر
بفترة المراهقة المضطربة

وهي في الصحن،

وبعد ذلك سنزرعها
في مرحلة ما بعد المراهقة،

حيث تكون الخلايا أكثر تنظيمًا

ومستعدة لتنفيذ الأوامر.

أثناء ذلك، تبين أنه بإمكاننا فعل ذلك
ببراعة حقيقةً

من خلال الأدوية المضادة
لاضطراب ضربات القلب.

لذلك لا يزال هناك سؤال مهم،

وهو بالطبع، الهدف من القيام بذلك:

هل يمكننا بالفعل استعادة
وظيفة القلب المصاب؟

للإجابة على هذا السؤال،

ذهبنا إلى شيء يسمى
" الكسر القذفي للبطين الأيسر."

الكسر القذفي ببساطة هو كمية الدم

الذي يخرج من حجرة القلب

مع كل نبضة.

الآن، سواءً في قرد المكاكّ السليم
أو في الأشخاص السليمين

الكسر القذفي يكون حوالي 65 في المئة.

وبعد النوبة القلبية، ينخفض الكسر القذفي
إلى حوالي 40 في المئة،

لذلك هذه الحيوانات كانت
في المسار الصحيح لعملية فشل القلب.

الحيوانات التي تم حقنها بالعلاج الوهمي،

عندما نفحصها بعد شهر،

نرى أن الكسر القذفي لم يتغير،

لأن القلب، بالطبع، لا يتعافى تلقائيًا.

بينما في كل الحيوانات التي تلقت طعوم

من خلايا عضلة القلب البشري،

نرى تحسنا كبيرًا في وظيفة القلب.

حيث بلغ متوسط هذا التحسن ثمان نقاط،
بنسبة 40 إلى 48 في المئة.

ما يمكنني قوله لكم هو أن ثمان نقاط أفضل

من أي شيء آخر يوجد في السوق حالياً

لعلاج مرضى نوبات القلب

وأفضل من كل شيء ابتكرناه.

فإذا تمكنّا من تحقيق ثمان نقاط في العيادة،

أعتقد أن هذا سيكون حلاً كبيراً
وله تأثيرٌ كبير

على صحة الإنسان.

لكن الأمر المثير للاهتمام

هو أن ذلك كان بعد أربعة أسابيع فقط
من عملية الزراعة.

وإذا قمنا بتمديد هذه الدراسات
إلى ثلاثة أشهر،

فسوف نحصل على زيادة
تصل إلى 22 نقطة كاملة.

(تصفيق)

أداء هذه القلوب المُعالجة جيد جداً

فلو أننا لا نعرف مسبقًا
أن هذه الحيوانات أصيبت بنوبة قلبية،

لما استطعنا تحديد الوضع
من خلال الدراسات الوظيفية لها.

وللمضي قدمًا، خطتنا هي أن
نبدأ بالمرحلة الأولى،

اولاً هنا في مركز التجارب البشرية
في جامعة واشنطن، في 2020

أي بعد عامين من الآن.

افتراضًا أن هذه الدراسات آمنة وفعالة،

والتي أعتقد أنها ستكون كذلك.

خطتنا هي توسيع نطاق هذا الأمر
وشحن هذه الخلايا لجميع أنحاء العالم

لعلاج مرضى نوبات القلب.

ونظراً للعبء العالمي لهذا المرض،

يمكنني بسهولة تصور معالجة
مليون مريض أو أكثر في السنة.

لذلك أنا أتصور في وقتٍ ما،
ربما عقد من الآن،

حيث مريض مثل أمي
سوف يتلقى العلاجات الفعلية

التي يمكن أن تعالج السبب الأساسي
وليس فقط التحكم في مدى الأعراض.

كل هذا يأتي من حقيقة
أن الخلايا الجذعية تعطينا القدرة

على معالجة جسم الإنسان

من خلال أعضائه.

وفي المستقبل القريب،

معالجة البشر سوف تنتقل

من خيال علمي بعيد المنال

إلى ممارسة طبية شائعة.

وعندما يحدث هذا،

سوف يكون هناك أثر تحولي

ينافس تطور اللقاحات والمضادات الحيوية.

شكرًا على انتباهكم.

(تصفيق)