زرع خلايا جزر لانغرهانس

زراعة جزر لانغرهانس هي عملية زرع جزر معزولة من بنكرياس متبرع إلى شخص آخر. وهي علاج لمرض السكري من النوع الأول . ^{[ 1 ]} بمجرد زراعتها، تبدأ الجزر بإنتاج الأنسولين ، مما ينظم مستوى الجلوكوز في الدم بشكل فعال .

تُزرع جزر لانغرهانس عادةً في كبد المريض . ^{[ 2 ]} إذا لم تكن الخلايا من متبرع مطابق جينيًا، فسيتعرف عليها جسم المريض كجسم غريب، وسيبدأ جهاز المناعة بمهاجمتها كما هو الحال في أي عملية زرع أعضاء . ولمنع ذلك، تُستخدم أدوية مثبطة للمناعة . أظهرت دراسة أجريت عام 2005 أن زراعة جزر لانغرهانس قد تطورت إلى درجة أن 58% من المرضى أصبحوا غير معتمدين على الأنسولين بعد عام واحد من العملية. ^{[ 3 ]} وأفادت مراجعة نُشرت عام 2016 بنسبة 50-70% من المرضى الذين أصبحوا غير معتمدين على الأنسولين بعد خمس سنوات، وذلك في خمس دراسات من مراكز زراعة أعضاء رائدة نُشرت بين عامي 2005 و2012. ^{[ 4 ]}

في الفترة من عام 1999 إلى عام 2004، تلقى 471 شخصًا مصابًا بداء السكري من النوع الأول عمليات زرع جزر لانغرهانس في 43 مؤسسة حول العالم. ^{[ 5 ]}

تمت الموافقة على العلاج الخلوي لجزر البنكرياس الخيفي (المتبرع) دونيسليسيل (لانتيدرا) للاستخدام الطبي في الولايات المتحدة في يونيو 2023. ^{[ 6 ]}

إن مفهوم زراعة الجزر ليس جديداً. ^{[ 7 ]} حاول باحثون منذ وقت مبكر مثل الجراح الإنجليزي تشارلز بايبوس (1882-1975) تطعيم أنسجة البنكرياس لعلاج مرض السكري.

يهدف زرع جزر لانغرهانس إلى ضخ كمية كافية منها للتحكم في مستوى سكر الدم ، مما يُغني عن الحاجة إلى حقن الأنسولين. بالنسبة لشخص متوسط ​​الوزن (70  كجم)، يتطلب الزرع النموذجي حوالي مليون جزيرة لانغرهانس، تُستخلص من بنكرياسين من متبرعين. ولأن التحكم الجيد في مستوى سكر الدم يُمكن أن يُبطئ أو يمنع تطور مضاعفات مرض السكري، مثل تلف الأعصاب أو العين ، فإن نجاح عملية الزرع قد يُقلل من خطر هذه المضاعفات. ولكن سيحتاج متلقي الزرع إلى تناول أدوية مثبطة للمناعة لمنع جهاز المناعة من رفض جزر لانغرهانس المزروعة.

ركزت الدراسات الحديثة اهتمامها على الحد من نوبات نقص السكر الحاد في الدم ، وهي حالة تهدد الحياة في مرض السكري من النوع الأول، بدلاً من التركيز على الاستغناء التام عن حقن الأنسولين. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

يستخدم الباحثون مزيجًا من إنزيمات عالية النقاء ( الكولاجيناز ) لعزل جزر لانغرهانس من بنكرياس متبرع متوفى. يُحقن محلول الكولاجيناز في القناة البنكرياسية التي تمر عبر رأس البنكرياس وجسمه وذيله. بهذه الطريقة، يتسبب محلول الإنزيم في تمدد البنكرياس، الذي يُقطع لاحقًا إلى أجزاء صغيرة ويُنقل إلى ما يُسمى حجرة ريكوردي، حيث تتم عملية الهضم حتى تنفصل جزر لانغرهانس وتُزال من المحلول. بعد ذلك، تُفصل جزر لانغرهانس المعزولة عن الأنسجة الخارجية والشوائب في عملية تُسمى التنقية.

أثناء عملية الزرع، يستخدم أخصائي الأشعة الموجات فوق الصوتية والتصوير الشعاعي لتوجيه إدخال قسطرة عبر الجزء العلوي من البطن إلى الوريد البابي للكبد. ثم تُحقن جزر لانغرهانس عبر القسطرة في الكبد. يتلقى المريض تخديرًا موضعيًا . إذا لم يتحمل المريض التخدير الموضعي، فقد يستخدم الجراح التخدير العام ويجري عملية الزرع من خلال شق صغير. تشمل المخاطر المحتملة للعملية النزيف أو تجلط الدم.

يستغرق الأمر بعض الوقت حتى تلتصق جزر لانغرهانس بالأوعية الدموية الجديدة وتبدأ بإفراز الأنسولين. سيطلب الطبيب إجراء العديد من الفحوصات للتحقق من مستويات سكر الدم بعد عملية الزرع، وقد يكون من الضروري استخدام الأنسولين حتى يتم ضبط مستوى السكر في الدم.

• 
  صورة شعاعية للوريد البابي وفروعه لدى متلقي الزرع قبل حقن الجزر المعزولة.
• 
  صورة شعاعية لشجرة الوريد البابي للمتلقي بعد عملية الزرع.

يستخدم بروتوكول إدمونتون مزيجًا من الأدوية المثبطة للمناعة ، بما في ذلك داكليزوماب (زيناباكس)، وسيروليموس (راباميون)، وتاكروليموس (بروجراف). يُعطى داكليزوماب عن طريق الوريد مباشرةً بعد عملية الزرع، ثم يُوقف استخدامه. أما سيروليموس وتاكروليموس، وهما الدواءان الرئيسيان اللذان يمنعان الجهاز المناعي من تدمير الجزر المزروعة، فيجب تناولهما مدى الحياة.

رغم التقدم الملحوظ في مجال زراعة جزر لانغرهانس، ^{[ 10 ]} لا تزال هناك عقبات عديدة تحول دون تطبيقها على نطاق واسع. من أبرز هذه العقبات عدم كفاية الوسائل الحالية لمنع رفض الجسم للخلايا المزروعة، ومحدودية كمية الجزر المتاحة للزراعة. تستطيع أنظمة كبت المناعة الحالية منع فشل زراعة الجزر لعدة أشهر أو سنوات، إلا أن الأدوية المستخدمة في هذه العلاجات باهظة الثمن، وقد تزيد من خطر الإصابة ببعض الأورام الخبيثة والعدوى الانتهازية. إضافةً إلى ذلك، ومن المفارقات، أن أكثر الأدوية استخدامًا (مثل مثبطات الكالسينيورين والراباميسين ) معروفة أيضًا بتأثيرها السلبي على وظيفة جزر لانغرهانس الطبيعية و/أو فعالية الأنسولين. كما أن لهذه الأدوية، كغيرها من الأدوية، آثارًا جانبية أخرى، مثل تقرحات الفم ، والوذمة المحيطية ، وفقر الدم ، وفقدان الوزن ، وارتفاع ضغط الدم ، وارتفاع نسبة الدهون في الدم، والإسهال، والإرهاق . [ 11 ] ولعلّ أكثر ^{ما يُقلق المريض} والطبيب هو التأثير الضار لبعض مثبطات المناعة الشائعة الاستخدام على وظائف الكلى . بالنسبة لمرضى السكري، تُعد وظائف الكلى عاملاً حاسماً في تحديد النتائج طويلة الأمد، وتُعتبر مثبطات الكالسينيورين ( تاكروليموس وسيكلوسبورين ) سامة للكلى بشكل ملحوظ . لذا، فبينما يتحمل بعض مرضى زراعة البنكرياس مثبطات المناعة جيداً، وقد تتحسن اعتلالات الكلى السكرية لديهم تدريجياً، قد يؤدي التأثير الكلي (انخفاض المخاطر نتيجة تحسن مستوى السكر في الدم، وزيادة المخاطر من مثبطات المناعة) لدى آخرين إلى تدهور وظائف الكلى. في الواقع، نشر أوجو وزملاؤه تحليلاً يشير إلى أن 7% إلى 21% من متلقي الطعوم غير الكلوية يُصابون بالفشل الكلوي نتيجةً للزراعة و/أو تثبيط المناعة اللاحق. ^{[ 12 ]} يُعد نقص الأكسجة تحدياً رئيسياً آخر في زراعة جزر لانغرهانس، لا سيما عند استخدام الجزر المشتقة من الخلايا الجذعية، والتي قد تُسبب خللاً في وظيفة خلايا بيتا. ^{[ 13 ]}

من بين التحديات الأخرى التي تواجه عملية زراعة جزر لانغرهانس، الاستجابة الالتهابية للكبد. الدكتورة ميلينا بيلين أستاذة مشاركة في طب الغدد الصماء وجراحة الأطفال، ومديرة الأبحاث لبرنامج زراعة جزر لانغرهانس الذاتية في المركز الطبي بجامعة مينيسوتا ومستشفى ماسونيك للأطفال. تركز أبحاثها على جعل عمليات زراعة جزر لانغرهانس أكثر أمانًا وفعالية لمرضى السكري من النوع الأول. قد تُحفز عملية حقن خلايا جزر لانغرهانس في الكبد استجابة التهابية في الجسم، مما يؤدي إلى تدمير كمية كبيرة من الجزر المزروعة حديثًا. يُقلل فقدان خلايا جزر لانغرهانس من احتمالية إنتاج الأنسولين بنجاح، ويزيد من احتمالية عودة الإصابة بداء السكري من النوع الأول لدى المريض. تجري الدكتورة بيلين حاليًا تجارب على دوائين مضادين للالتهابات متوفرين في السوق، لمعرفة مدى فعاليتهما في منع الالتهاب الذي يُدمر خلايا جزر لانغرهانس. ^{[ 14 ]}