العلاج داخل الجسم الحي للإصلاح قبل الولادة في نموذج القيلة النخاعية السحائية لدى أجنة الأغنام باستخدام خلايا جذعية وسيطة بشرية مشتقة من الحبل السري: إثبات المبدأ

النقاط الرئيسة والنتائج:

هذه دراسة حيوانية على أجنة الحملان، ولم يُعالج فيها أي إنسان. أحدث فريق في المركز الطبي الجامعي هامبورغ-إبندورف في ألمانيا عيبًا من نوع السنسنة المشقوقة (القيلة النخاعية السحائية) في العمود الفقري لأجنة الحملان ثم أصلحه في الرحم، كما يفعل الجراحون في الجراحة الجنينية البشرية. ولدى بعض الحملان وضعوا أولًا خلايا جذعية وسيطة (MSCs) من الحبل السري البشري مباشرة على الحبل الشوكي المكشوف. وجاءت الخلايا من Desacell، وهو منتج جاهز للاستخدام مصنوع من نسيج الحبل السري لمولود سليم واحد. وكانت دراسات سابقة على الأغنام قد استخدمت خلايا مزروعة على رقعة، فكان هذا أول تقرير عن وضع معلق خلوي سائل بهذه الطريقة.

أظهرت الدراسة أن الخلايا أمكن وضعها لدى الحملان الخمسة جميعًا التي كان مقررًا أن تتلقاها. ولم تستطع أن تُظهر ما إذا كانت الخلايا قد ساعدت. فلم يولد حيًا سوى ثلاثة من الحملان السبعة التي أُصلحت (اثنان معالَجان وواحد غير معالَج)، وكانت درجات الحركة لدى الثلاثة طبيعية أو شبه طبيعية، بل كان لدى الحمل غير المعالَج أعلى كثافة للخلايا العصبية الكبيرة الباقية. ويقول المؤلفون أنفسهم إن العينة كانت أصغر من أن تسمح بأي مقارنة بين المجموعات.

الهدف:

كان الهدف الرئيس اختبار ما إذا كان يمكن وضع منتج جاهز للاستخدام من الخلايا الوسيطة للحبل السري البشري (Desacell) موضعيًا على الحبل الشوكي أثناء الإصلاح الجنيني للسنسنة المشقوقة لدى الأغنام. وكانت الأهداف الثانوية معرفة ما إذا كانت الخلايا تحسّن الحركة على مقياس Sheep Locomotor Rating ‏(SLR)، وما إذا كانت تزيد حجم الحبل الشوكي ومادته الرمادية، وما إذا كانت كثافة الخلايا العصبية الكبيرة ترتبط بالحركة.

الطرق:

استُخدمت نعاج حوامل من مربٍّ واحد، تحمل كلها حملانًا من الكبش نفسه. ووافقت على الدراسة سلطة ولاية هامبورغ بموجب قانون رعاية الحيوان الألماني.

في نحو اليوم 75 من الحمل (يستمر حمل الأغنام نحو 145 يومًا)، فتح الجراحون الرحم، وأزالوا الجلد وعضلات الظهر والأقواس العظمية للعمود الفقري من L1 إلى L5، وفتحوا الغشاء الذي يغطي الحبل الشوكي. يترك ذلك الحبل مكشوفًا للسائل الأمنيوسي، محاكيًا السنسنة المشقوقة. وبعد نحو 25 يومًا خضعت الحملان لعملية ثانية لإصلاح العيب. ووُزعت الحملان بنسبة اثنين إلى واحد على الإصلاح مع الخلايا أو دونها. وفي مجموعة الخلايا، نُظف النسيج الندبي فوق الحبل الشوكي ووُضع 1 مل من معلق Desacell الهلامي يحتوي على 30 مليون خلية مباشرة على الحبل. ثم خضعت جميع الحملان لرقعة متعددة الطبقات وإغلاق للجلد. وفي حالات الحمل بتوأم، عولج أحد التوأمين واستُخدم الآخر ضابطًا أو تُرك دون جراحة.

جاءت الخلايا من حبل سري واحد لمتبرع، واستوفت المعايير الدولية لهوية الخلايا الوسيطة، واختُبرت من حيث العقامة والمفطورة والذيفان الداخلي. وأُذيبت وغُسلت وعُدّت وشُحنت مبردة (4 °C) إلى موقع العملية.

وُلدت الحملان في تمام الحمل وصُوّرت بالفيديو عند ساعتين و48 ساعة بعد الولادة. وقيّم مراجعون لا يعرفون أي الحملان تلقت الخلايا الحركة على مقياس SLR المؤلف من 15 نقطة، حيث 15 مشي طبيعي و0 إلى 4 قصور شديد. ثم قُتلت الحملان رحيمًا وقُطع الحبل الشوكي القطني إلى خمس إلى ثماني قطع، وصُبغت وقيست. وعدّ طبيب تشريح مرضي عصبي، معمّى أيضًا، الخلايا العصبية الحركية الكبيرة لكل مليمتر مربع من المادة الرمادية. وقبل الدراسة حسب المؤلفون أن مجموعتين من ثلاثة وستة حملان لن تعطيا إلا قوة إحصائية قدرها 25.5%، أي أن فرقًا حقيقيًا سيفوت على الأرجح.

النتائج:

البقاء: أُحدثت العيوب لدى 11 جنين حمل عند متوسط 76.9 يومًا.

• فُقد ثلاثة بعد العملية الأولى. أُصيبت نعجة بتفزر في الجرح مع انسداد معوي فقُتلت رحيمًا، ومات جنين بعد إصابة النعجة بالحمى، ومات آخر في يوم حدوث مضاعفة في الجرح.
• ولدى حمل آخر تعذر الوصول إلى الجنين جراحيًا، فأُصلحت حالة سبعة حملان عند متوسط 104.3 يومًا. تلقى خمسة منها الخلايا ولم يتلقها اثنان.
• ومات أربعة أجنة آخرين بعد 11 إلى 17 يومًا من الإصلاح: ثلاثة من الحملان الخمسة المعالَجة وواحد من الحملين غير المعالَجين. كان لدى أحدها خراج فطري في العمود الفقري مع عدوى فطرية منتشرة. وكان سبب الوفيات الأخرى غير واضح.
• وُلدت ثلاثة حملان حية بين اليومين 144 و147: الحمل 1 (دون خلايا) والحملان 3 و4 (مع خلايا). وتذكر الورقة معدل الولادة الحية الإجمالي بأنه 30%.

الحركة (مقياس SLR، من 15):

• أحرز الحمل 1 (دون خلايا) 15 عند ساعتين و15 عند 48 ساعة.
• أحرز الحمل 3 (مع خلايا) 13 عند ساعتين و15 عند 48 ساعة.
• أحرز الحمل 4 (مع خلايا) 15 عند ساعتين و15 عند 48 ساعة.

وبذلك مشت الحملان الثلاثة جميعًا بشكل طبيعي بحلول 48 ساعة، سواء تلقت الخلايا أم لا، فلم تستطع الدرجات إظهار أي فائدة.

نسيج الحبل الشوكي: لم يُرَ ورم لدى أي حمل، لا بالعين المجردة ولا تحت المجهر.

• بلغ متوسط كثافة الخلايا العصبية الكبيرة 20.4 لكل مم² لدى الحمل غير المعالَج، مقابل 15 و13.1 لكل مم² لدى الحملين المعالَجين. ويشير المؤلفون إلى أن هذا عكس ما وجدته دراسات سابقة.
• كان متوسط مساحة المادة الرمادية أكبر لدى الحملين المعالَجين (274 و218 وحدة، مقابل 171 لدى الحمل غير المعالَج)، وبلغت حصة المادة الرمادية من الحبل 0.32 و0.48، مقابل 0.31. ويقترح المؤلفون أن هذا “قد يشير ربما إلى حفاظ أفضل على النسيج”.
• قيست المساحات بوحدات البكسل في الصور، ولم يُبلغ عن اختبارات إحصائية تقارن بين الحملان.

الاستنتاجات:

يخلص المؤلفون إلى أن وضع منتج من الخلايا الوسيطة للحبل السري البشري أثناء الإصلاح الجنيني للسنسنة المشقوقة لدى الأغنام ممكن، وأن الحاجة قائمة إلى دراسات أكبر بمنتج Desacell لاختبار الحركة وحماية الأعصاب والسلامة.

الدراسة خطوة تقنية أولى. فلم يمكن تقييم سوى حمل واحد غير معالَج وحملين معالَجين، لذا لا تستطيع النتائج أن تُظهر ما إذا كانت الخلايا تعمل. ويعدد المؤلفون ثلاثة قيود رئيسة: ارتفاع معدل الوفيات الجنينية، الذي أزال أي فرصة لمقارنة ذات معنى وقد يعكس مشكلات جراحية لا علاقة لها بالخلايا؛ وعدم استخدام صبغات خاصة (الكيمياء النسيجية المناعية)، فلم يستطيعوا تأكيد أن الخلايا ما زالت موجودة في المنطقة المُصلحة؛ وقلة الناجين بحيث لا تعني درجات الحركة شيئًا. إضافة إلى ذلك، مشى الحمل غير المعالَج بشكل طبيعي، مما يشير إلى أن العيب في هذا النموذج لم يسبب ضعفًا دائمًا لدى هذه الحيوانات، ومع حمل واحد لكل مقارنة قد تكون الفروق في المادة الرمادية والخلايا العصبية مجرد صدفة. ولم تُدرس النتائج طويلة الأمد مثل وظيفة المثانة أو الحبل الشوكي المربوط، لأن الحملان لم تُفحص إلا حتى 48 ساعة بعد الولادة.

معلومات أساسية:

تصيب السنسنة المشقوقة نحو 1 من كل 2,000 حمل في أوروبا. وأظهرت تجربة MOMS أن إصلاح العيب قبل الولادة يخفض الحاجة إلى تحويلة لسائل الدماغ إلى النصف ويضاعف فرصة المشي عند 30 شهرًا، لكن 58% من الأطفال الذين أُصلحت حالتهم قبل الولادة ما زالوا عاجزين عن المشي باستقلالية. ويأمل الباحثون أن تساعد إضافة الخلايا الجذعية وقت الإصلاح في زيادة حماية الحبل الشوكي المكشوف.

يوصف المنتج الخلوي Desacell بأنه منتج جاهز للاستخدام مصنوع ببروتوكول عزل حاصل على براءة اختراع. ولا تذكر الورقة اسم الشركة المصنعة ولا صاحب البراءة. ويذكر المؤلفون أنه اختُبر لدى القوارض وقردة البابون الخديجة، ولدى بالغين مصابين بفشل رئوي شديد (CIRCA-19)، ولدى خدج معرضين لخطر المرض الرئوي المزمن (HULC-1)، ويُدرس لدى بالغين مصابين بالصدمة الإنتانية (UC-CISS II). وعنوان دراسة البابون التي يستشهدون بها، بقيادة المؤلف المشارك Möbius، هو “Prophylactic administration of mesenchymal stromal cells does not prevent arrested lung development in extremely premature-born non-human primates” (الإعطاء الوقائي للخلايا اللحمية الوسيطة لا يمنع توقف نمو الرئة لدى الرئيسيات غير البشرية المولودة بخداجة شديدة). واثنان من المؤلفين من المركز الساكسوني لصحة الجنين والمولود في الجامعة التقنية في دريسدن.

موّلت الدراسة مؤسسة الأبحاث الألمانية (DFG BA 7308/4-1). ويذكر المؤلفون أنه لا تضارب في المصالح لديهم. والعمل تجربة حيوانية فقط، ويشير المؤلفون إلى تجربة CuRe الجارية، التي تستخدم خلايا مشيمية على رقعة، بوصفها أول دراسة بشرية لخلايا جذعية تُعطى أثناء الإصلاح الجنيني للسنسنة المشقوقة.