أعلن مركز أبحاث وتطبيقات الخلايا الجذعية المستحثة “آي بي إس” (iPS) في جامعة كيوتو أن فريقًا بحثيًا بقيادة الأستاذ المساعد يوشينوري يوشيدا من قسم تطبيقات العيادات في المركز، وبمشاركة الأستاذ المساعد أنطونيو لوسينا-كاساكي من جامعة أوساكا، تمكن من تحديد جين “بي آر دي إم ١٦” (PRDM16) كمنظم أساسي يؤثر على التوازن بين التكاثر والنضوج في الخلايا القلبية المستمدة من الخلايا الجذعية المستحثة البشرية.
وأكد المركز، وفقًا لـ”New-Medical.Net”، أن الدراسة أظهرت أن انخفاض مستويات “بي آر دي إم ١٦” يسمح للخلايا القلبية بالاحتفاظ بقدرتها على التكاثر، بينما تسهم المستويات الأعلى في اكتساب خصائص هيكلية ووظيفية ترتبط بالنضوج، مشيرًا إلى أن هذه النتائج تضع إطارًا لتحسين الاستراتيجيات التجديدية وتوليد أنسجة قلبية عالية الجودة لأغراض النمذجة واكتشاف الأدوية.
وأوضح الباحثون أن التجديد القلبي الناجح يتطلب تجاوز معضلة بيولوجية تتمثل في أن الخلايا القلبية تتكاثر بكثافة خلال التطور الجنيني لبناء القلب، لكنها بعد الولادة بفترة قصيرة تخرج من دورة الخلية وتكتسب وظائف متخصصة تدعم الانقباض الدائم مدى الحياة، مضيفين أن هذه العملية النضوجية ضرورية لأداء القلب لكنها تحد من قدرة القلب البشري البالغ على التجدد بعد الإصابة. وفق “أخبار 24”.
وأشار الفريق إلى أن الخلايا القلبية المنتجة من الخلايا الجذعية المستحثة تظل غير ناضجة نسبيًا، مما يحد من فائدتها للتطبيقات الانتقالية، مؤكدًا أن فهم الإشارات الجزيئية التي تنسق الانتقال من التكاثر إلى النضوج يمثل هدفًا رئيسيًا في الطب التجديدي.
وبيّن الباحثون أن استخدام أنظمة تقارير الفلورسنت لدورة الخلايا، وتحليلات الجينوم، والأنسجة القلبية المهندسة، ونهج كسب وفقدان الوظيفة، أظهر أن “بي آر دي إم ١٦” (PRDM16) يشغل موقعًا مركزيًا في هذا الانتقال التطوري، مشيرين إلى أن خفض مستويات “بي آر دي إم ١٦” أدى إلى استعادة الخلايا القلبية لجوانب من الكفاءة التكاثرية التي تُفقد عادةً أثناء النضج، بينما واجهت هذه الخلايا صعوبة في اكتساب خصائص البالغين، مما يدل على أن “بي آر دي إم ١٦” يشارك في تنسيق التوازن بين النمو والتخصص.
وأضاف الفريق أن الخلايا القلبية التي تعاني من نقص “بي آر دي إم 16” أظهرت زيادة في التعبير عن المنظمات التكاثرية مثل “سي دي كيه 1″ (CDK1) و”فوسفو-آيه كيه تي” (phospho-AKT)، وزيادة في نشاط دورة الخلية، وضعفًا في اكتساب التنظيم الساركومري الناضج ووظيفة الميتوكوندريا، كما أظهرت الأنسجة القلبية المهندسة من هذه الخلايا أداءً انقباضيًا متدهورًا.
وأكد الباحثون أن الإفراط المتوازن من “بي آر دي إم 16” قمع التكاثر وعزز من علامات نضوج الخلايا القلبية، بما في ذلك التضخم الخلوي وزيادة التعبير عن البروتينات القلبية الناضجة مثل “تي إن إن آي 3” (TNNI3)، وتعزيز الأيض التأكسدي، وتقليل تردد الضرب التلقائي.
وأشار يوشينوري يوشيدا إلى أن النتائج توحي بأن “بي آر دي إم 16” يشغل مكانة كحاجز جزيئي يوجه الخلايا القلبية نحو الكفاءة الوظيفية، مؤكدًا أن فهم كيفية تحقيق هذا التوازن قد يسمح في المستقبل بتوليد أنسجة قلبية ذات صلة فسيولوجية ومفيدة سريريًا.
وأوضح أنطونيو لوسينا-كاساكي أن التلاعب الزمني بجين “بي آر دي إم 16” قد يساهم في تطوير استراتيجيات تجديدية مستقبلية، مشيرًا إلى أن أحد الأهداف الطويلة الأمد في علم الأحياء القلبي هو استعادة القدرة التكاثرية دون التنازل الدائم عن النضج، وأن “بي آر دي إم 16” يمثل ركيزة مثيرة ضمن هذا الطيف.
وأكد الباحثون ضرورة إجراء دراسات إضافية لتحديد الأهداف الجينومية المباشرة لـ”بي آر دي إم 16″ وتوضيح كيفية تغيير نشاطه التنظيمي خلال تطور القلب، مشددين على أن النتائج الحالية تؤسس لـ”بي آر دي إم 16″ كعامل محدد في بيولوجيا الخلايا القلبية البشرية.
ونُشرت الدراسة في مجلة Stem Cell Reports، وأشارت إلى أن هذا العمل يضع جين “بي آر دي إم 16” ضمن قائمة متزايدة من المنظمين التنمويين الذين يُستكشف دورهم لتحسين أنظمة القلب المشتقة من الخلايا الجذعية المستحثة، مما يعزز جهود تصميم نماذج أكثر دقة لقلب الإنسان وتطوير علاجات تجديدية مستقبلية.
