تُظهر أبحاث جديدة إمكانية إعادة شحن الخلايا البشرية المتقدمة في العمر عبر استبدال “بطارياتها الداخلية”، أي الميتوكوندريا، وهي محطات الطاقة المجهرية داخل الخلايا في اكتشاف قد يحمل فوائد واسعة في الرعاية الصحية والعلاجات الطبية.

مع التقدم في العمر، تنخفض أعداد الميتوكوندريا في معظم خلايانا، وتتراجع قدرتها على إنتاج الطاقة. وعندما تعمل هذه الميتوكوندريا بأقل من طاقتها القصوى، فإنها تساهم في تطور العديد من الأمراض، من القلب وحتى الدماغ.

في الدراسة الأخيرة، استخدم باحثون من جامعة تكساس A&M جسيمات نانوية خاصة تُسمّى "الزهور النانوية" (nanoflowers) لالتقاط الجزيئات المؤكسدة الضارة داخل الخلايا. هذا التحفيز أدى إلى تنشيط الجينات المسؤولة عن زيادة أعداد الميتوكوندريا داخل الخلايا الجذعية البشرية.

شحن بطاريات الخلايا الضعيفة

والأهم من ذلك، أن الخلايا الجذعية التي حصلت على ميتوكوندريا إضافية استطاعت مشاركة هذه الطاقة مع الخلايا المجاورة القديمة أو المتضررة.

يقول المهندس الطبي الحيوي أخيلش غاهاروار: "لقد دربنا الخلايا السليمة على مشاركة بطارياتها الاحتياطية مع الخلايا الأضعف."

ويضيف: "من خلال زيادة عدد الميتوكوندريا داخل الخلايا المانحة، يمكننا مساعدة الخلايا المتقدمة في العمر أو التالفة على استعادة حيويتها، دون أي تعديل جيني أو أدوية."

في فيديو تجريبي، تظهر الخلايا المستقبلة (باللون الأخضر) وهي تحصل على ميتوكوندريا جديدة (باللون الأحمر) من الخلايا الجذعية السليمة.

كيف تعمل الزهور النانوية؟

صُنعت هذه الجسيمات النانوية من مركب ثنائي كبريتيد الموليبدينوم (Molybdenum Disulfide)، وتم تطويرها بفتحات دقيقة تسمح لها بالعمل كسفنجة تلتقط الجذور الأكسجينية التفاعلية التي تسبب الإجهاد التأكسدي.

إزالة هذه الجزيئات الضارة أدت إلى زيادة نشاط الجينات التي ترفع إنتاج الميتوكوندريا داخل الخلايا الجذعية المستخدمة في التجربة.

وبما أن الخلايا الجذعية عادةً تشارك ميتوكوندريا مع الخلايا الأخرى، فقد أدى امتلاكها “مخزوناً إضافياً” من محطات الطاقة إلى تعزيز قدرتها على “إعادة شحن” الخلايا الضعيفة.

أفاد الباحثون بأن كمية الميتوكوندريا المنقولة كانت أعلى بمرتين من المستوى الطبيعي.

كما ازداد نمو خلايا العضلات الملساء، الموجودة في القلب، بنسبة ثلاثة إلى أربعة أضعاف.

وفي الخلايا القلبية التي تعرضت لتأثيرات العلاج الكيميائي، ارتفعت معدلات البقاء على قيد الحياة بشكل ملحوظ.

إمكانيات علاجية واسعة

يقترح الباحثون أن هذه الطريقة قد تستخدم لإعادة شباب خلايا في أي مكان في الجسم، مثل:

قرب القلب لعلاج مشاكل القلب والأوعية

داخل العضلات لعلاج ضمور العضلات

وربما في أنسجة أخرى متضررة من الشيخوخة

يقول عالم الوراثة جون سوكار: "الأمر واعد جداً، ويمكن تطبيقه في مجموعة واسعة من الحالات. وهذه مجرد البداية."

"يمكننا العمل على هذا المجال لسنوات طويلة والعثور على علاجات جديدة بشكل مستمر."

لا يزال الأمر في مراحله الأولى

على الرغم من النتائج المشجعة، يؤكد الباحثون أنهم ما زالوا في المراحل المبكرة.

فبينما تدعم الدراسة الحالية إمكانية استخدام الجسيمات النانوية لتعزيز نقل الميتوكوندريا، فإن الخطوة التالية هي اختبارها على الحيوانات ثم البشر.

تهدف هذه الاختبارات المستقبلية إلى تحديد:

أفضل مواقع زرع الخلايا الجذعية

الجرعات المناسبة والآمنة

الآثار طويلة المدى لهذه التقنية

يقول غاهاروار: "هذه خطوة مبكرة لكنها مثيرة نحو إعادة شحن الأنسجة المتقدمة في العمر باستخدام آلياتها الطبيعية."

ويختم: "إذا استطعنا تعزيز هذا النظام الحيوي في الجسم بأمان، فقد نتمكن يوماً ما من إبطاء أو حتى عكس بعض آثار الشيخوخة الخلوية."