خلايا جذعية
| نبيل عبد القادر، إيلان ساهم بشكل رئيسي في تحرير هذا المقال
|
الخلايا الجذعية Stem cells هي خلايا بدئية غير متمايزة إلى انواع خلوية متخصصة ، مما يسمح لها بأن تعمل كجهاز إصلاحي للجسم ، باستبدال خلايا أخرى عاطلة و الحفاظ على وظيفة الأعضاء الجسمية .
يعتقد خبراء البحث الطبي أن الخلايا الجذعية بقدرتها هذه فادرة على تغيير تاريخ الأمراض البشرية عن طريق استخدامها لإصلاح نسج متخصصة أو عن طريق دفعها للنمو بشكل عضو حيوي معين ، بالرغم من هذا فإن هذه الأبحاث تثير العديد من المخاوف الأخلاقية والإنسانية مما اضطر العديد من الدول المتقدمة لوضع تشريعات تحدد هذه الأبحاث العلمية
مقالة مفصلة: الدليل الأساسي للخلايا الجذعية
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
مقدمة
الخلية الجذعية بارة عن تجمعات أو مزارع خلوية تشتق من النسيج الأصيلي الخارجي epiblast tissue من كتلة الخلايا الداخلية inner cell mass للكيسة الأرومية. الكيسة الأرومية تكون عادة مرحلة مبكرة من التطور الجنيني بعمر حوالي 4-5 أيام في الإنسان وتتألف من 50-150 خلية. في هذه الحالة تكون الخلايا الجذعية متعددة الخيارات وتعطي خلال نموها منتجات الطبقات الجنينية الثلاث: الطبقة الجنينية الخارجية ectoderm والوسطى mesoderm والداخلية endoderm. هذا يعني أن الخلايا الجذعية في هذه الحالة قادرة على التنامي نحو أكثر من 200 نمط خلوي موجود في الجسم البالغ، وكل ما هو مطلوب هو إعطاء التنبيه المناسب لكل نمط خلوي نوعي. وهذه الخلايا لا تشارك في الأغشية الخارج-جنينية أو ضمن تركيب المشيمة placenta.
في الزجاج، وإذا لم يعطى أي منبه تمايزي محدد، تستمر الخلايا الجذعية بالانقسام وكل خلية ابنة daughter cell ستبقى متعددة الخيارات. وتعدد الخيارات هذا للخلايا الجذعية الجنينية تم بحثه واستقصائه سواء ضمن الزجاج أو ضمن الحيوية، لذلك يمكن تصنيفها فعلا على أنها خلايا جذعية فعلا.
تعتبر الخلايا الجذعية الجنينية بسبب قدرتها الانقسامية اللامحدودة وتعدد خياراتها، مصدرا كامنا للعديد من الأفكار في مجال الطب الاستبدالي واستبدال الأعضاء بعد أذيتها أو مرضها.
والخلايا الجذعية قادرة على التطور لأي نوع من انواع خلايا الجسم فهى خلايا غير متخصصة وتستطيع الانقسام وتكوين اى نوع اخر من الخلايا وفى حال انقسامها فقد تصبح خلايا جذعية جديده او تتطور لتصبح اى خلية من خلايا الجسم الاخرى.
أنواع الخلايا الجذعية
هناك العديد من انواع الخلايا الجذعية التى يستخدمها العلماء في ابحاثهم وكما هو موضح في الصورة التى امامنا، ولكن هناك ثلاثة انواع هامه جدا يعمل عليها العلماء بكثرة ويستخدمونها في ابحاثهم
1- الخلايا الجذعية الجنينية "Embryonic stem cells"
2- الخلايا الجذعية البالغة "Adult stem cells"
3- الخلايا الجذعية المستخرجه من دم الحبل السرى "Umbilical cord blood stem cells"
الخلايا الجذعية المستخرجه من دم الحبل السرى:
دم الحبل السرى: هو الدم المتبقى في الحبل السرى والمشيمة للطفل بعد الولاده، يعتبر هذا الدم غنى جد
بالخلايا الجذعية، هذه الخلايا الجذعية تستطيع التحول الى اى نوع من انوع الخلايا الموجوده في الجسم في حين اعطاؤها المنشط المناسب.
الابحاث الحديثة اثبتت ان الخلايا الجذعية المستخرجه من دم الحبل السرى خلايا اولية لدرجه قد تساويها مع الخلايا الجذعية الجنينية بحيث ان مُستضد كريات الدم البيضاء البشري ومضادات مجموعات الدم "ABO & HLA"لم تكن قد تكونت بعد مما يعطيها قيمه عالية للعلاج بدون رفض مناعة الجسم المستقبل لها.
اصبح هذا النوع من الخلايا مصرح من هيئات عالميه للعمل عليه من ابحات وتجارب وعلاجات ابتداءاً من عام 1980 م، حتى الان تمت اكثر من 1000 عملية ناجحه لزراعات المعتمده على الخلايا الجذعية المستخرجة من دم الحبل السرى في الولايات المتحدة الامريكية في حي
ان ظهور عديد قليل جدا من الاعراض الجانبية التى قد لا تذكر و في هذه الاونه ظهرت طرق حديثة لاستخراج الخلايا الجذعية من دم الحبل السرى وفصله عنه تماماً.
مرحلة البلاستولة
هي نتيجة لعدة انقسامات للخلية الكاملة الفعالية وهي الخلية القادرة على تكوين إنسان كامل بمختلف أعضائه، وتتكون الخلية الكاملة الفعالية عندما يلقح الحيوان المنوي البويضة.
وتتكون البلاستولة من طبقة خارجية من الخلايا مسؤولة عن تكوين المشيمة والأنسجة الداعمة الأخرى التي يحتاج إليها الجنين أثناء عم خلية جذعية متعلقة باللحمة المتوسطة من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة اذهب إلى: تصفح, ابحث الخلايا الجذعية المتعلقة باللُحمة المتوسطة (بالإنجليزية: Mesenchymal Stem Cells) هي خلايا جذعية بالغة لها القابلية على التمايز إلى عدة أنواع من الخلايا وأهمها: الخلايا بانية العظام والخلايا العضلية والخلايا الغضروفية والخلايا الشحمية والخلايا العصبية. يمكن الحصول على هذه الخلية من نخاع العظم.
عملية الحفظ
هى العملية التى بواسطتها نستطيع أستخراج، أختبار، وتجميد الخلايا الجذعية الموجودة في دم الحبل السرى وحفظها لاستخدامها في المستقبل، الى الان هناك اكثر من 10.000 وحدة من دم الحبل السرى محفوظه في البنوك العامة " التابعة للحكومة" والبنوك الخاصة "مدفوعة الاجر" في جميع انحاء العالم.
تجميع دم الحبل السرى
هى عملية بسيطه جدا وايضا هى عملية اَمنة، سهلة، ولا تسبب اى الاََم سواء للام او طفلها، وهى ايضاً لا تتعارض مع العناية التالية للام وطفلها، حيث ان هذه العملية قد تتم بعد انفصال الحبل السرى تمام عن كلاهما واحيانا اخرى يتم تجميع الدم اثناء تواجد المشيمة بالرحم وذلك لضمان ضخ نسبه عالية من دم الحبل السرى قبل فقدها او تجلطها وايضاً فان تقلصات الرحم تساعد كثيراً في عملية تجميع الدم. و يتم تجميع الدم عن طريق ابرة توضع في وريد الحبل السرى بالقرب من نهايته ويتم تجميعه في كيس يحتوى على مضادات التجلط كما هو موضح بالفيديو ادناه.
اختبار دم الحبل السرى
فور وصول عينات الدم المستخرج من الحبل السرى يقدم هذا الدم لعمل الاختبارات اللازمه عليه، حيث يتم عمل تحاليل للتأكد من خلوه من البكتريا والفيروسات مثل فيروس الايدز وفيروسات التهاب الكبد الوبائى ب،ج وغيرها من الفيروسات التى يمكن ان تنتقل من خلاله
كما يتم عمل اختبار الحيوية للتأكد من وجود عدد كبير من الخلايا الجذعية الحية في دم الحبل السرى وذلك بأن يمزج قليل من الدم مع نوعين من الصبغات الخاصه احدهما يمتص بواسطة الخلايا الميته والاخر
يمتص بواسطة الخلايا الحية ثم توضع في ماكينه خاصه تقوم بالتعرف على هذه الصبعات لتنتج هذه الرسوم الجرافيكية والتى توضح كمية الخلايا الميته وايضا كمية الخلايا الحيه كما تقوم بحساب نسبة كل منهما كما هو موضح في الصور التى امامنا.
عملية التخزين
بعد تجميع عينة الدم وعمل التحاليل اللازمة عليها يتم تغليفها جيدا وحفظها في امبولات خاصه للحفظ البارد تحت درجات منخفضه جدا حيث تحفظ هذه العينات في درجة -196 درجه مئويه في نيتروجين سائل.
المدة الزمنية التى يمكن خلالها حفظ الخلايا الجذعية المستخرجة من الحبل السرى
حتى الان لا يوجد تاريخ محدد تنتهى فيه صلاحية الخلايا الجذعية المستخرجة من الحبل السرى والمحفوظة في درجة الحرارة المحددة حيث ان هذا الامر علم جديد تحت الدراسة ولكن يمكن القول بانه يمكن حفظها لفترة طويله جدا ولا تزال صالحة للاستخدام على الاقل لمدة عشرون عاما وهو عمر اكتشاف علم حفظ هذه الخلايا.
ما الذى يتم حفظه بالتحديد
معظم المعامل تقوم بفصل الخلايا الجذعية من دم الحبل السرى وتخزينها منفصلة ولكن هناك بعض المعامل وبنوك الخلايا الجذعية التى تقوم بحفظ دم الحبل السرى كاملا دون فصله، الامر الاكثر فائده عملية حيث ان هذا الدم قد يحتوى على مواد اخرى قد تكتشفها الابحاث الحديثة.
أهمية عملية الحفظ
1- تستخدم هذه الخلايا في الابحاث العلمية القائمه على دراسة الخلايا الجذعية عامة وخلايا دم الحبل السرى خاصة واكتشاف الجديد في استخدماتها العلاجية.
2- تستخدم هذة الخلايا في بعض انواع العلاج التى اكتشفت مسبقا وتم التصريح للعمل بها دوليا والتى تكتشف الان والتى يتم اكتشافها في المستقبل باذن الله.
نبذه تاريخية
عام 1988م: اقيمت اول عملية زراعة نخاع عظام معتمدة على الخلايا الجذعية المستخرجة من الحبل السرى في باريس – فرنسا لطفل كان يعانى من متلازمة فنكونى "مرض فقر الدم المصاحب لها" وتمت العمليه بنجاح.
عام 1989م: اقيمت اول عملية من نوعها في الولايات المتحده الامريكية تلتها عملية اخرى عام 1991م لمرضى مصابسن بسرطان دم مزمن وحققت العمليتان نجاح عظيم.
عام 1992م: اقيم اول بنك خاص لحفظ دم الحبل السرى.
عام 1995م: اقيمت دراسه على زرع الخلايا الجذعية المستخرجة من دم الحبل السرى في اقارب الطفل صاحب هذه الخلايا واظهرت النتائج ان هذه الزراعات ناجحه ويقبلها الجسم بنسبة عالية جدا.
عام 1997م: ظهرت نتيجة الابحاث لتظهر نسبة قبول الجسم للخلايا الجذعية المستخرجه من دم الحبل السرى في الاقارب وغير الاقارب وكانت النتيجه ان 63% تقبل في الاقارب و 29% تقبل في غير الاقارب.
عام 1998م: اقيمت اول عملية من نوعها في البرازيل حيث زراعة الخلايا الجذعية المستخرجة من دم الحبل السرى لنفس الطفل الذى استخرجت منه حيث اصيب هذا الطفل بمرض ورم ارومه العصبية"neuroblastoma" وتم علاجه منها باستخدام خلاياه الجذعية والتى استخرجت من حبله السرى وتم حفظها في احد البنوك ف البرازيل.
عام 2000م: اقيم بحث مرجعى على الحالات التى عولجت ومدى تقبل الجسم لها واثبتت النتائج ان نسبه عاليه منها قد تقبلها جسم المستقبل.
عام 2001م: اقيمت اول زراعه ذاتيه في الولايات المتحدة الامريكية.
عام 2003م: ثلاثة الاف عملية لزراعة الخلايا الجذعية المستخرجه من دم الحبل السرى كانت قد اقيمت على مستوى العالم.
- الخلايا الجذعية من الحبل السرى ... امل جديد في الحياة للملايين گوگل نول
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
خصائص الخلايا الجذعية
الخلايا الجذعية تتميز بقدرتها على الانقسام لفترة غير محدودة في الاوساط المخبرية وان تنتج خلايا متخصصة متعددة الفعالية القابلية على انتاج غالبية الانسجة في الجسم الحي .
للخلايا الجذعية القدرة على الانقسام لفترات غير محددة في الوسط المخبري ومن ثم انتاج خلايا متخصصة. ويمكن ان توصف بشكل جيد على اساس التطور الطبيعي للانسان الاعتيادي. تبدا عملية علم التطور التنموي|تنامي الانسان]] عندما يلقح احد النطاف بويضة لخلق خلية واحدة لها القدرة على تكوين كائن متكامل. البويضة المخصبة تكون كاملة القدرات (Totipotent) وهذا يعني ان قدرتها كاملة على إنتاج أي نوع من الخلايا. في الساعات الاولى بعد عملية التلقيح تنقسم هذه الخلية إلى خليتين متشابهتين من نوع الخلايا كلية القدرة.
يعني ذلك ان وضع واحدة من هذه الخلايا في رحم الام يمكنها ان تنتج جنينا متكاملا. وفي الواقع ان التوائم المتشابهه تتكون عندما تنقسم اثنتان من الخلايا كلية القدرة ومن ثم تكمل المشوار لتكوين زوج من الاجنة المتشابه وراثيا . بعد مرور حوالي اربعة ايام من عملية التلقيح وبعد عدد من دورات الانقسام تبدا خلايا كلية القدرة بالتخصص مكونة كرة مجوفة من الخلايا تسمى الكيسة الارومية ، تتضمن خلايا خارجية تحيط بالتجويف في داخل كتلة من الخلايا تدعى كتلة الخلايا الداخلية.
هناك نوعان من الخلايا الجذعية:
- خلية جذعية جنينية: وهي قادرة على التخصص إلى أي نوع خلية كما يحدث في نشوء المضغة (Zygote) إلى الجنين.
- خلية جذعية بالغة: وهي قادرة على التخصص إلى نفس العضو الموجودة فيه. ومثال ذلك: الخلايا الجذعية البالغة في الأمعاء الدقيقة.
قدرات الخلايا الجذعية
قدرة الخلايا الجذعية Potency هي خواصها الكامنة التي تفتح لها مجالا من الخيارات ضمن عملية التمايز ، مدى قدرة هذه الخلايا على التمايز لأنواع مختلفة من الخلايا البالغة هي ما يميز أي خلية جذعية.
يمكن تمييز الأنواع التالية :
- خلايا جذعية كاملة القدرات Totipotent و هي التي تنتج من اندماج البويضة مع النطفة . الخلايا التي تنتج من النقسامات الأولى للبيضة المخصبة تكون عادة كلية الخيارات . يمكن لها ان تتمايز إلى انماط خلوية جنينية و خارج جنينية extraembryonic cell .
- خلايا جذعية وافرة القدرات Pluripotent و هي أنسال الخلايا كاملة القدرات ، يمكن لها أن تتمايز لخلايا من الطبقات الجنينية المنتشة .
- خلايا جذعية متعددة القدرات Multipotent : يمكن لها أن تنتج خلايا من نفس العائلة من الخلايا مثلا الخلايا الجذعية مولدة الدم hematopoietic يمكن لها التمايز إلى خلايا دموية حمراء او بيضاء أو صفيحات .. الخ .
- أحادية القدرات Unipotent يمكن ان تنتج فقط نوع وحيد من الخلايا ، لكن لها القدرة على تجديد نفسها مما يميزها عن الخلايا اللاجذعية .
الخلايا الجذعية الجنينية
- مقالة مفصلة: خلية جذعية جنينية
خطوط الخلايا الجذعية الجنينية (ES cell lines) عبارة عن تجمعات أو مزارع خلوية تشتق من النسيج الأصيلي الخارجي epiblast من كتلة الخلايا الداخلية inner cell mass للكيسة الأرومية. الكيسة الأرومية تكون عادة مرحلة مبكرة من التطور الجنيني بعمر حوالي 4-5 أيام في الإنسان و تتألف من 50-150 خلية . في هذه الحالة تكون الخلايا الجذعية متعددة الخيارات و تعطي خلال نموها منتجات الطبقات الجنينية الثلاث : الطبقة الجنينية الخارجية ectoderm و الوسطى mesoderm و الداخلية endoderm .
هذا الكلام يعني أن الخلايا الجذعية في هذه الحالة قادرة على التنامي نحو أكثر من 200 نمط خلوي موجود في الجسم البشري ، كل ما هو مطلوب هو إعطاء التنبيه المناسب لكل نمط خلوي نوعي . لا تشارك هذه الخلايا في الغشية الخارج-جنينية أو ضمن تركيب المشيمة placenta .
في الزجاج ، وإذا لم يعطى أي منبه تمايزي محدد ، تستمر الخلايا الجذعية بالانقسام و كل خلية ابنة daughter cell ستبقى متعددة الخيارات . تعدد الخيارات هذا للخلايا الجذعية الجنينية تم بحثه و استقصائه سواء ضمن الزجاج أو ضمن الحيوية ، لذلك يمكن تصنيفها فعلا على أنها خلايا جذعية فعلا .
تعتبر الخلايا الجذعية الجنينية بسبب قدرتها الانقسامية اللا محدودة و تعدد خياراتها ، مصدرا كامن للعديد من الأفكار في مجال الطب الاستبدالي و استبدال الأعضاء بعد أذيتها أو مرضها .
الخلايا الجذعية البالغة
- مقالة مفصلة: خلية جذعية بالغة
نقد
الجانب الأخلاقي والديني والإنساني
أثارت تجارب الخلايا الجذعية من الأجنة البشرية جدلا أخلاقيا واسعا خصوصا من قبل الجماعات المناهضة للإجهاض، والمحافظين في الغرب.
وهناك بعض الاختلافات الدينية، فالدين الإسلامي واليهودية يؤيدان بحوث الخلايا الجذعية من الأجنة البشرية قبل نفخ الروح في الجنين، ولا تجوز هذه البحوث بعد 121 يوما في المذهب السني، وبعد ثلاثة أشهر في المذهب الشيعي، وبعد 41 يوما في الديانة اليهودية، أما المسيحية فمعظم طوائفها تعارض إجراء بحوث على الخلايا الجذعية من الجنين البشري من اليوم الأول للحمل.
أما بالنسبة للبحوث من مصادر أخرى غير الأجنة البشرية كالحصول على الخلايا الجذعية من دم الحبل السري أو المشيمة أو نخاع العظام فلا تختلف الأديان السماوية الثلاث حول جواز تلك البحوث.
أبحاث
في 29 يناير 2014 أعلن باحثون يابانيون أنهم قاموا بتطوير طريقة لتحويل خلايا الفأر البالغ إلى خلايا جذعية بواسطة غمسها في حمض. إذا ما كان هذا حقيقاً، فيمكن لهذا أن تمهد الطريق للاستخدام الروتيني للخلايا الجذعية في الطب التجديدي مع تقنية أرخص، أسرع وأكثر فعالية عن ذي قبل.[2][3] ، إلا أن الباحثين الآخرين لم يتمكنوا من انتاج التأثير، وبالتالي فلا يزال هذا "الاكتشاف" جدلياً.
انظر أيضاً
- ثورة الخلايا الجذعية
- الجمعية الأمريكية لبيولوجيا الخلية
- معهد كاليفورنيا لطب التجديد
- معهد السياسات الجينية
مرئيات
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
خطوات تجميع دم الحبل السرى
الخلايا الجذعية الجنينية
الخلايا الجذعية وزراعة الأعضاء
الخلية الجذعية الجسمية
المصادر
- ^ the scientist
- ^ "A new way to induce pluripotency". ResearchSEA. 29 January 2014. Retrieved 31 January 2014.
- ^ "Stem cell researcher Dr Haruko Obokata on 'breakthrough'". BBC. 30 January 2014. Retrieved 31 January 2014.
روابط خارجية
- عامة
- Tell Me About Stem Cells: Quick and simple guide explaining the science behind stem cells
- Stem Cell Basics
- Understanding Stem Cells: A View of the Science and Issues from the National Academies
- Scientific American Magazine (June 2004 Issue) The Stem Cell Challenge
- Scientific American Magazine (July 2006 Issue) Stem Cells: The Real Culprits in Cancer?
- National Institutes of Health
- مجلات متخصصة
- STEM CELLS®
- Cytotherapy
- Cloning and Stem Cells
- Stem Cells and Development
- Regenerative Medicine
- [http://www.nature.com/nbt/journal/v25/n1/abs/nbt1274.html Isolation of amniotic stem cell
lines with potential for therapy]
المصادر: الخلايا الجذعية الجنينية Embryonic stem cell | الخلايا الجذعية البالغة Adult stem cell | الخلايا الجذعية السرطانية Cancer stem cell
مقالات متعلقة: معالجات الخلايا الجذعية Stem cell treatments | الخلاف حول الخلايا الجذعية Stem cell controversy | Stem cell line | خلية سليفة Progenitor cell | تمايز خلوي Cell differentiation