أُجري حاليًا بحثًا يتحقق من التأثيرات العلاجية للحويصلات خارج الخلوية (الإكسوسومات) المشتقة من الخلايا الجذعية الوسيطة لنخاع العظم، وأهدف مستقبلًا إلى التطبيق السريري على أمراض متنوعة. في دراسة سابقة، باستخدام نموذج إصابة الحبل الشوكي في الجرذان، أفدنا بأن الإكسوسومات تتحمل الجزء الأكبر من الآلية العلاجية للعلاج الوريدي بالخلايا الجذعية الوسيطة (MSC)؛ أي أن الخلايا الجذعية الوسيطة (MSC) قد تقدم تأثيراتها العلاجية عبر الإكسوسومات.
لكن تلك كانت دراسة لإكسوسومات الجرذان باستخدام خلايا MSC من الجرذان. والجرذان والبشر بالطبع قد لا يكونان متماثلين. والدراسة الحالية، بالنظر إلى التطبيق السريري للعلاج بالإكسوسومات، هي تحقّق يستخدم إكسوسومات MSC البشرية. والمرض المستهدف هو «إصابة الحبل الشوكي».
كان التحقق من التأثير العلاجي على تحسين الشلل هو الهدف الأول، لكن مع مواصلة الملاحظات لاحظت أن حجم الجسم يختلف اختلافًا واضحًا بين مجموعة العلاج ومجموعة الضبط. وفي البيئة السريرية أيضًا، يفقد مرضى إصابة الحبل الشوكي (SCI) الشديدة الوزن بسرعة خلال المرحلة الحادة. وبالطبع، صحيح أيضًا أن نقص الكتلة العضلية الناتج عن الشلل له تأثير كبير. ومع ذلك، إذا انخفضت الكتلة العضلية انخفاضًا مفرطًا، فإن تأثير إعادة التأهيل يتلاشى.
كانت الظواهر التي تأكدت في هذا العلاج الوريدي بإكسوسومات MSC البشرية هي:
- تعزيز استعادة الوظيفة الحركية
- تأثير تعديل المناعة في موضع الإصابة
- كبت مستويات السيتوكينات الالتهابية المنتشرة في الدورة الدموية في جميع أنحاء الجسم
- كبت انخفاض مستقبلات هرمون النمو في الكبد
- زيادة الـ Insulin-like growth factor-1 (IGF-1) المنتشر في الدورة الدموية في جميع أنحاء الجسم (وهو سيتوكين مهم في نمو الجسم)
وغيرها. فلننظر الآن في المحتوى الفعلي للبحث.
ما هي إصابة الحبل الشوكي؟
تحدث إصابة الحبل الشوكي عندما يتعرض الحبل الشوكي لضرر فيزيائي. وغالبًا ما تنجم عن حوادث متنوعة، مثل حوادث المرور والحوادث الرياضية وحوادث السقوط. ويمكن أن تسبب إصابة الحبل الشوكي فقدان القدرات الحسية أو الحركية، وفي الحالات الشديدة يمكن أن تسبب الشلل الرباعي (حالة فقدان كل أو جزء من الإحساس والقدرة الحركية في الأطراف الأربعة). وعلى المستوى الطبي الحالي، فإن الأدوية والعلاجات الفعّالة لتحسين هذا الشلل محدودة وتأثيراتها غير كافية، ويعيش كثير من المرضى وهم يحملون إعاقات.
إصابة الحبل الشوكي ونمو الجسم
في البالغين الشباب، لا تسبب إصابة الحبل الشوكي اضطرابًا حسيًا حركيًا شديدًا فحسب، بل تسبب أيضًا تأخرًا في النمو خلال المرحلة الحادة إلى تحت الحادة. وترتبط السيتوكينات الالتهابية المنتشرة في الدورة الدموية في جميع أنحاء الجسم بقصور النمو وهزال العضلات. ومع ذلك، أظهرت الدراسات الحديثة أن الحويصلات خارج الخلوية الصغيرة (sEVs) المشتقة من الخلايا الجذعية الوسيطة (MSC) البشرية يمكن أن تحدث تأثيرًا علاجيًا على نمو الجسم والاستعادة الحركية بعد إصابة الحبل الشوكي الشديدة في الجرذان البالغة الشابة، وقد تعدّل السيتوكينات الالتهابية.
ما هي الحويصلات خارج الخلوية المشتقة من الخلايا الجذعية الوسيطة؟
الخلايا الجذعية الوسيطة (MSC) خلايا متخصصة توجد في مواضع متنوعة من الجسم، مثل نخاع العظم والنسيج الدهني. وتمتلك هذه الخلايا قدرة على الإصلاح الذاتي وقدرة على تعديل المناعة. والحويصلات خارج الخلوية الصغيرة (sEVs) التي تفرزها الخلايا الجذعية الوسيطة (MSC) تساعد على التواصل بين الخلايا ولها القدرة على تعديل الاستجابة الالتهابية. وعلى وجه الخصوص، فإن الخلايا الجذعية الوسيطة لنخاع العظم هي أكثر خلايا MSC دراسةً وهي خلايا جذعية يتقدم فيها البحث السريري أيضًا.
منهجية الدراسة
في هذه الدراسة، قُسّمت الجرذان التي تعرضت لإصابة الحبل الشوكي عشوائيًا إلى ثلاث مجموعات علاجية مختلفة (MSC-sEVs البشرية والجرذانية ومجموعة PBS)، وأُعطي العلاج في اليوم السابع بعد إصابة الحبل الشوكي. وقُيّمت استعادة الوظيفة الحركية ونمو الجسم أسبوعيًا حتى اليوم السبعين بعد إصابة الحبل الشوكي. كما قيّمنا حركة الـ sEVs داخل الجسم، والتقاط الـ sEVs داخل الخلايا، والنمط الظاهري للبلاعم في موضع الإصابة، ومستويات السيتوكينات في موضع الإصابة وفي الكبد والمنتشرة في الدورة الدموية في جميع أنحاء الجسم.
نتائج الدراسة
أظهرت نتائج الدراسة أن الإعطاء الوريدي لكل من MSC-sEVs البشرية والجرذانية حسّن استعادة الوظيفة الحركية بعد إصابة الحبل الشوكي واستعاد النمو الطبيعي لجسم الجرذان البالغة الشابة المصابة بإصابة الحبل الشوكي.
درجة BBB من حد أقصى 21 نقطة. تعني 0 نقطة الشلل الكامل؛ وتعني 21 نقطة عدم وجود شلل. وأظهرت مجموعة العلاج بالإكسوسومات استعادة أفضل بدلالة معنوية للوظيفة الحركية.
جرذان الضبط المصابة بإصابة الحبل الشوكي هزيلة (B)، بينما مجموعات العلاج بالإكسوسومات (C؛ إكسوسومات بشرية، D مجموعة إكسوسومات الجرذان) ليست كذلك.
عند إعطاء الإكسوسومات البشرية وريديًا، التُقطت بشكل انتقائي بواسطة البلاعم/الخلايا الدبقية الصغيرة في موضع الآفة.
أظهرت تجارب المختبر (in vitro) أنه في بيئة pH 6 التُقطت فقط بواسطة بلاعم M2 المنشّطة.
علاوة على ذلك، أدى إعطاء MSC-sEVs البشرية أو الجرذانية إلى زيادة نسبة بلاعم M2 وخفض إنتاج السيتوكينات المؤيدة للالتهاب عامل نخر الورم-α (TNF-α) والإنترلوكين (IL)-6 في موضع الإصابة.
كما انخفضت مستويات TNF-α وIL-6 في المصل المنتشر في الدورة الدموية في جميع أنحاء الجسم، وارتفعت مستويات إنتاج مستقبل هرمون النمو وIGF-1 في الكبد. كما تأكد ارتفاع مستويات IGF-1 في المصل ارتفاعًا ذا دلالة معنوية في مجموعة العلاج.
IGF-1 هو اختصار لـ Insulin-like Growth Factor 1، وهو نوع من الهرمونات التي تُنتَج داخل جسم الإنسان. ويساعد هذا الهرمون عمل هرمون النمو (GH) ويؤدي دورًا مهمًا في نمو الجسم وتطوره.
يعزز IGF-1 على وجه الخصوص نمو العظام والعضلات. كما يحفّز نمو الخلايا وتمايزها، وبمساعدته على توليد خلايا جديدة، يسهم في إصلاح الجسم وتجديده. وعلاوة على ذلك، يشارك IGF-1 أيضًا في تنظيم مستويات الغلوكوز في الدم.
ومع ذلك، إذا لم تكن مستويات IGF-1 ملائمة، فقد تنشأ مشكلات في نمو الجسم وتطوره. فعلى سبيل المثال، إذا كانت مستويات IGF-1 منخفضة، فقد يتأخر النمو. وعلى العكس، إذا كانت مستويات IGF-1 مرتفعة جدًا، فقد تسبب نموًا مفرطًا أو مشكلات صحية أخرى.
الخلاصة
تشير نتائج هذه الدراسة إلى أن العلاج الوريدي بـ MSC-sEV قد يسهم في استعادة نمو الجسم بعد إصابة الحبل الشوكي في الجرذان البالغة الشابة عن طريق خفض السيتوكينات المؤيدة للالتهاب الجهازية وزيادة GHR وIGF-1 الكبديين. وكان لـ MSC-sEVs المشتقة من البشر، مثل MSC-sEVs المشتقة من الجرذان، تأثير في تعزيز كل من الاستعادة الوظيفية وتطبيع نمو الجسم. ويشير هذا إلى أن انقطاع النمو بعد إصابة الحبل الشوكي في الجرذان الشابة قد يُخفَّف بواسطة العلاج بـ hMSC-sEV. ولهذه النتائج دلالات علاجية مهمة لمرضى إصابة الحبل الشوكي، ولا سيما المرضى الشباب المصابين بإصابة الحبل الشوكي الذين قد يكون انقطاع النمو لديهم أكثر إشكالية.