حقق فريق بحثي من جامعة كيو اليابانية إنجازًا علميًا هامًا بتطوير "عضيات الكبد"، وهي نماذج مصغرة ثلاثية الأبعاد للكبد، مما يفتح آفاقًا جديدة لعلاجات تجديدية واختبارات دوائية أكثر فعالية.
يعتبر الكبد مركزًا حيويًا لعمليات الأيض في الجسم، حيث يتحكم في وظائف أساسية مثل تحويل المغذيات إلى طاقة، وتخزين الدهون، وإزالة السموم. إلا أن أمراضًا مثل الكبد الدهني، المرتبطة بخلل التمثيل الغذائي، تهدد هذه الوظائف لدى أكثر من ثلث سكان العالم. لذلك، تمثل "عضيات الكبد" أداة واعدة لتسريع البحث وتطوير العلاجات.
نجح الفريق في تحقيق تكاثر هذه العضيات، التي تحاكي تركيب ووظائف الكبد، بمعدل مليون مرة خلال فترة قصيرة لا تتجاوز 4 أسابيع، مع الحفاظ على وظائف الكبد الحيوية. ووصف الباحثون هذا الإنجاز بأنه "الأقرب حتى الآن لتمثيل الكبد الحقيقي داخل المختبر"، وفقًا لدراسة نشرتها مجلة "نيتشر".
أوضح البروفيسور توشيرو ساتو، الباحث الرئيسي في الدراسة، أن زراعة عضيات كبدية لطالما شكلت تحديًا بسبب تعقيد وظائف الكبد وارتفاع متطلباته الطاقية. فعادة ما تفقد الخلايا الكبدية قدرتها على العمل بعد أسبوع أو اثنين، وتتحول إلى خلايا شبيهة بخلايا القناة الصفراوية.
لكن فريق ساتو، بقيادة ريو إيجاراشي ومايومي أودا، تمكن من استخدام خلايا كبدية بشرية بالغة ومجمدة، مأخوذة من مرضى، وزراعتها في المختبر بعد معالجتها ببروتين الإشارة "أونكوستاتين إم"، الذي تنتجه الخلايا المناعية ويلعب دورًا هامًا في تنظيم الالتهاب ونمو الخلايا وتجديد الأنسجة. أدى ذلك إلى تكاثر غير مسبوق للعضيات دون فقدان وظائفها.
بعد تحفيز الخلايا بهرمونات تنظم وظائف الكبد، بدأت العضيات بإنتاج مركبات رئيسية مثل الغلوكوز واليوريا وأحماض الصفراء والكوليسترول والبروتينات مثل الألبومين، الذي وصل إلى مستويات تماثل ما ينتجه الكبد الطبيعي.
كما شكلت العضيات شبكات من القنوات الدقيقة لنقل أحماض الصفراء، مما يدل على تطور بنيوي متكامل.
اختبر الباحثون هذه العضيات من خلال زرعها في فئران تعاني من فشل كبدي ونقص مناعي، فتمكنت العضيات من استبدال خلايا الكبد التالفة واستعادة الوظائف الحيوية.
يمثل هذا تطورًا واعدًا في مجال الطب التجديدي، خاصة في ظل الطلب المرتفع على زراعة الكبد ونقص الأعضاء المتوفرة.
يأمل الباحثون أن يساهم هذا النهج في استخدام الخلايا المجمدة لتكوين عضيات قابلة للزرع، مما يفتح باب الأمل أمام المرضى المنتظرين لزراعة الكبد.
وعلى صعيد آخر، يُتوقع أن تحدث هذه العضيات ثورة في اختبار أدوية الكبد، إذ تعد أكثر استقرارًا وكفاءة من الخلايا الكبدية التقليدية، التي تُحصد من متبرعين وتفقد وظائفها بسرعة.
نجح الفريق أيضًا في تعديل الجينات داخل العضيات لمحاكاة اضطرابات وراثية مثل نقص إنزيم "أورنيثين ترانسكارباميلاز"، وهو ضروري في دورة اليوريا في الكبد، مما يعزز من قيمة العضيات في دراسة أمراض الكبد الوراثية.
يؤكد ساتو أن التحدي المقبل يتمثل في توسيع قدرة العضيات على التكاثر لتصل إلى مليارات الخلايا، ودمج أنواع مختلفة من الخلايا الكبدية في العضية الواحدة، لتقريبها أكثر من الكبد الحقيقي.
