الخلايا الجذعية - الأنواع والميزات والتطبيقات

تبدو الخلايا الجذعية ، بقدرتها على التحول ، علاجًا رائعًا للعديد من الأمراض. اكتشف ما هي الخلايا الجذعية ، وما هي الأمراض التي تستخدم الخلايا الجذعية حاليًا في علاجها وما هي احتمالات تطوير العلاج بالخلايا الجذعية؟ من أين تأتي شكوك المتخصصين؟

تمتلك الخلايا الجذعية القدرة على التحول إلى أنواع أخرى من الخلايا. من المؤكد أن العلاج بالخلايا الجذعية هو أحد المفاهيم الواعدة والجذابة في الطب الحديث. يبدو أن قائمة تطبيقاتهم الطبية يجب أن لا تنتهي - إصلاح الأنسجة التالفة ، وتنمية الأعضاء البديلة ...

لكن الحقائق مختلفة. على الرغم من أن أصول أبحاث الخلايا الجذعية حدثت في الستينيات ، إلا أن استخدامها حتى الآن يقتصر على عدد قليل من المؤشرات المحددة جيدًا.

هناك العديد من الأفكار لاستخدام الخلايا الجذعية ، ومع ذلك ، فإن إدخالها إلى الاستخدام السريري محدود بعدد من العوامل ، من بينها مسألة سلامة هذا النوع من العلاج التي تأتي في المقدمة.

ما هي الخلايا الجذعية؟

الخلايا الجذعية ضرورية لتكوين جسم الإنسان. في المراحل الأولى من التطور ، يتكون الجنين البشري بالكامل من الخلايا الجذعية. بمرور الوقت ، يخضعون للتغييرات ، مما يؤدي إلى ظهور جميع خطوط الخلايا التي يتكون منها جسم الإنسان.

الدور الثاني المهم للخلايا الجذعية هو استعمار بعض أنسجة كائن حي ناضج والعمل كمخزن. إذا لزم الأمر ، فإنها قادرة على التحول إلى خلايا نسيج معين تموت أو تتضرر. ومع ذلك ، هذا ممكن فقط مع أنسجة معينة.

وبالتالي ، فإن الخلايا الجذعية هي تلك الخلايا التي لديها القدرة على التحول إلى أنواع أخرى أكثر تخصصًا من الخلايا.

أهم ما يميز الخلايا الجذعية عن الخلايا الأخرى هو كيفية انقسامها.

أثناء الانقسام ، يمكن للخلية الجذعية أن تميز نفسها ، أي تكوين خلية ابنة من نوع معين (على سبيل المثال ، عضلة أو عصب أو خلية طلائية)

هناك أنواع مختلفة من الخلايا الجذعية ، اعتمادًا على طبيعتها: يمكن أن يتحول بعضها إلى أي نوع من الخلايا الوليدة ، في حين أن البعض الآخر قادر فقط على إنتاج الخلايا التي تشكل نوعًا معينًا من الأنسجة (المزيد حول هذا أدناه).

الميزة الثانية المهمة للخلايا الجذعية مرتبطة أيضًا بانقسامها. أثناء تكوين الخلية الوليدة ، لا تختفي الخلية الأم بدون أثر. في عملية الانقسام ، يتم تكوين خلية جذعية أخرى مماثلة لـ "الخلية الأم".

وبالتالي ، فإن تأثير انقسام الخلايا الجذعية هو خلية جذعية واحدة وخلية ابنة متخصصة واحدة.

هذه الآلية تسمى التجديد الذاتي. بفضله ، الخلايا الجذعية لا "تبلى" ولا تسمح لحجم بركتها بالانخفاض.

أنواع الخلايا الجذعية

كما ذكرنا سابقًا ، يمكن للخلايا الجذعية أن تتحول إلى أنواع أخرى من الخلايا عندما تنقسم. هل يمكن لأي خلية جذعية أن تصبح خلية ابنة؟ حسننا، لا.

تنقسم الخلايا الجذعية إلى أربع مجموعات فرعية ، اعتمادًا على مدى اتساع طيف الخلايا الذي يمكن أن ينشأ من انقسامها.

يمكن للخلايا الجذعية التي تبني جنين بشري أن تؤدي إلى ظهور جميع أنواع خطوط الخلايا. في المقابل ، يمكن لبعض الخلايا الجذعية التي تسكن أنسجة الإنسان البالغ أن تتحول فقط إلى نوع محدد بدقة من الخلايا التي تبني نسيجًا معينًا.

يتم تقسيم الخلايا الجذعية بسبب إمكانية تكوين خلايا ابنة متنوعة كالتالي:

• الخلايا الجذعية الكاملة

إنها خلايا ذات إمكانات تمايز أوسع ويمكن أن تتحول إلى أي نوع من الخلايا الوليدة. تشكل الخلايا المكتملة النمو زيجوت (خلية ناتجة عن إخصاب البويضة بواسطة حيوان منوي) ، بالإضافة إلى جنين في المراحل الأولى من تطوره. يمكن إنشاء جميع أنواع الخلايا التي يتكون منها جسم الإنسان من خلايا كاملة القدرة.

• الخلايا الجذعية متعددة القدرات

يمكن أن تتحول الخلايا متعددة القدرات أيضًا إلى أنواع عديدة من الخلايا. ومع ذلك ، فإن خلايا المشيمة استثناء. تشكل الخلايا متعددة القدرات ما يسمى العقدة الجنينية ، وهي إحدى الهياكل التي تشكلت في الأسبوع الأول من نمو الجنين.

اقرأ أيضًا: نمو الجنين: كيف يتطور الجنين أسبوعًا بعد أسبوع

تؤدي الخلايا متعددة القدرات في العقدة الجنينية إلى ظهور ثلاثة ما يسمى طبقات الجراثيم ، والتي تتطور منها جميع أنسجة الكائن الحي في وقت لاحق على الرغم من أن أسماء الطبقات الجرثومية تبدو معقدة بعض الشيء (الأديم الظاهر والأديم المتوسط ​​والأديم الباطن) ، فإن الأنسجة المتكونة منها معروفة للجميع.

الأديم الظاهر هو الجلد والجهاز العصبي ، والأديم المتوسط ​​هو الدورة الدموية والجهاز العضلي الهيكلي ، والأديم الباطن هو الجهاز التنفسي ومعظم الجهاز الهضمي.

• الخلايا الجذعية متعددة القدرات

الخلايا متعددة القدرات هي مجموعة من الخلايا الجذعية ذات إمكانات تمايز أضيق قليلاً. في حين أنها لا تزال قادرة على إنتاج عدة أنواع من الخلايا ، فإنها عادة ما تكون خلايا من نوع مماثل. المثال الرئيسي للخلايا في هذه المجموعة الفرعية هو الخلايا متعددة القدرات لنخاع العظم ، والمعروفة أيضًا باسم الخلايا الجذعية المكونة للدم. يمكن أن تتحول إلى أي خلية دم ، مثل كريات الدم الحمراء أو أنواع مختلفة من الكريات البيض. ومع ذلك ، فهم غير قادرين على إنتاج الخلايا التي تبني الأنسجة الأخرى.

• الخلايا الجذعية أحادية الفعالية

يمكن أن يصبح هذا النوع من الخلايا نوعًا واحدًا فقط من الابنة. تعمل الخلايا أحادية الفعالية عادةً كخزان لتجديد وإصلاح الأنسجة البالغة. مثال على الخلايا أحادية الفعالية هي الخلايا الجذعية للبشرة الموجودة في جلد الإنسان.

أين يمكن الحصول على الخلايا الجذعية

الحصول على الخلايا الجذعية ممكن في الأساس بطريقتين.

مصدرها الأول هو الجنين البشري الذي يُعزل منه ما يسمى بالخلايا الجذعية الجنينية. هذه خلايا ذات طبيعة كاملة أو متعددة القدرات ، وبالتالي فهي قادرة على التمايز إلى جميع أنواع الأنسجة.

النوع الثاني من الخلايا الجذعية يسمى الخلايا الجذعية الجسدية (أو الخلايا الجذعية "البالغة"). يأتي هذا النوع من الخلايا - كما يوحي الاسم - من جسم الإنسان البالغ.

في ظل الظروف العادية ، هذه هي الخلايا التي تسكن أعضاء مختلفة

• نخاع
• عضلات
• الكبد
• الجلد
• الأوعية الدموية

في هذه الأعضاء ، تعمل الخلايا الجذعية كخزان ، مما يتيح تجديد الأنسجة التالفة.

ليس من الصعب تخمين أن الخلايا الجذعية الجسدية لديها قدرة تمايز محدودة أكثر من تلك الموجودة في الخلايا الجذعية الجنينية. الخلايا التي تأتي من كائن بالغ هي متعددة القدرات أو أحادية القدرة ، أي أنها يمكن أن تتحول إلى خلايا من نوع مماثل أو حتى إلى نوع واحد فقط من الخلايا الوليدة.

يعد العثور على الخلايا الجذعية الجسدية والحصول عليها في جسم بالغ تحديًا كبيرًا. عدد هذه الخلايا في الأنسجة صغير جدًا.

بمجرد جمعها ، يصعب جدًا زراعتها في ظل ظروف معملية ، لذلك يصعب الحصول على كميات أكبر.

حتى الآن ، يتم الحصول على الخلايا الجذعية البالغة من مصادر قليلة فقط. بالنسبة للخلايا الجذعية المكونة للدم ، فهذه هي:

• نخاع
• الدم المحيطي
• دم الحبل السري

في المقابل ، من الأنسجة الدهنية ونخاع العظام يمكنك الحصول على ما يسمى الخلايا الجذعية الوسيطة. يمكن أن تتطور إلى أنواع مختلفة من الأنسجة:

• عظم
• غضروفي
• عضلة
• الأنسجة الدهنية

لا تزال العلاجات باستخدام الخلايا الجذعية الوسيطة في مرحلة البحث - لم يتم تأكيد سلامتها وفعاليتها حتى الآن.

تجدر الإشارة إلى نوع آخر من الخلايا الجذعية ، وهو نوع من النوعين المهجنين أعلاه. هذا يسمي تتضمن الخلايا الجذعية المحفزة.

هذه هي الخلايا الجذعية المأخوذة من كائن حي بالغ تمت إعادة برمجتها في المختبر لمنحها خصائص الخلايا الجرثومية.

الاستخدامات الحالية للخلايا الجذعية

نظرًا لأننا نعرف بالفعل أنواع وإمكانيات تمايز الخلايا الجذعية ، يبقى السؤال - أي منها يستخدم في الطب وكيف؟

• الخلايا الجذعية الجنينية

الخلايا الجذعية الجنينية غير معتمدة لأي نوع من العلاج. لماذا ا؟ فيما يلي بعض الأسباب.

أولاً ، ينطوي استخدامها على معضلات أخلاقية. يتم الحصول على الخلايا الجذعية الجنينية من الأجنة المخصصة لأغراض البحث ، وغالبًا ما يتم إنشاؤها أثناء إجراءات التخصيب في المختبر. القضايا الأخلاقية هي أحد العوامل التي تحد من تقدم البحث في الخلايا الجذعية التي يتم الحصول عليها بهذه الطريقة.

العائق الثاني لاستخدام الخلايا الجرثومية هو عقبة علمية بحتة. إنها خلايا ذات إمكانات تمايز كبيرة يمكن أن تتحول إلى أي نوع من الخلايا الوليدة. حتى الآن ، لم يتم العثور على طريقة للتحكم في سلوكهم.

تشكل الخلايا الجذعية الجنينية ، بعد زرعها في جسم الإنسان ، أورامًا تتكون من خلايا مختلفة مرتبة عشوائيًا. تسمى هذه الأنواع من الأورام الورم المسخي (الورم المسخي اللاتيني). نحن نبحث باستمرار عن طرق لتوجيه الخلايا الجرثومية بطريقة تتحول إلى الأنسجة المرغوبة.

يرتبط استخدام الخلايا الجذعية الجنينية أيضًا بخطر الرفض - فهي تشكل مادة غريبة (على غرار زرع الأعضاء من متبرع غير ذي صلة).

يكون الخطر أقل بكثير عند استخدام الخلايا الجذعية البالغة التي يتم التبرع بها واستلامها من قبل نفس المريض. هذا الإجراء يسمى زرع ذاتي.

• الخلايا الجذعية البالغة

على الرغم من أن استخدام الخلايا الجذعية البالغة يرتبط أيضًا بالعديد من القيود ، إلا أن هذا النوع من الخلايا الجذعية فقط هو الذي تم استخدامه حتى الآن في الطب. لا يتطلب الحصول على الخلايا الجذعية البالغة زراعة الأجنة ، لذا فهو يثير عددًا أقل بكثير من المعضلات الأخلاقية. تستخدم الخلايا الجذعية البالغة في الأنواع التالية من العلاج:

• زرع الخلايا الجذعية المكونة للدم

يعتبر زرع الخلايا الجذعية المكونة للدم حاليًا العلاج الروتيني الوحيد للخلايا الجذعية الذي يتم استخدامه بنجاح في جميع أنحاء العالم. ما يسمى ب زراعة نخاع العظام هي طريقة لعلاج العديد من أمراض الدم.

أولاً ، يتم استخدامها في المرضى الذين يعانون من نقص المناعة الأولية ، أي تشوهات وراثية في جهاز المناعة. غالبًا ما تكون زراعة نخاع العظام هي الطريقة الوحيدة للحصول على خلايا مناعية تعمل بشكل صحيح.

المجموعة الثانية من المرضى الذين قد يحتاجون إلى زراعة الخلايا الجذعية المكونة للدم هم أولئك الذين تم تدمير نخاعهم العظمي ، على سبيل المثال نتيجة العلاج المكثف المضاد للسرطان.

قد يكون هذا الموقف مرغوبًا في حالة سرطانات الدم (مثل اللوكيميا) ، حيث يكون الهدف من العلاج هو تدمير نظام المكونة للدم الذي تغطيه عملية الأورام وإعادة بنائه لاحقًا بمساعدة الخلايا الجذعية المزروعة.

• علاج الجروح الشديدة باستخدام الخلايا الجذعية للبشرة

الخلايا الجذعية للبشرة هي إحدى طرق التئام الجروح واسعة النطاق مثل الحروق.

الإجراء بأكمله كالتالي: أولاً ، يتم جمع الخلايا الجذعية للبشرة من جزء من جلد المريض السليم.

ثم تخضع هذه الخلايا للزراعة المخبرية في ظل ظروف تمكن من تكاثرها المكثف.

بعد الحصول على العدد المناسب من الخلايا ، يتم وضعها على سطح الجرح.

ومن المزايا الإضافية للعلاج أن جسم المريض لا يمكنه رفض مثل هذا "الضماد" - فهو مصنوع من خلاياه.

• علاج العيون باستخدام الخلايا الجذعية القرنية الحوفية

تمت الموافقة على علاج آخر باستخدام الخلايا الجذعية مؤخرًا نسبيًا. إنه دواء يحتوي على الخلايا الجذعية الحوفية القرنية ، مما يسمح بإعادة بناء ظهارة القرنية (الطبقة الأمامية ، الخارجية لمقلة العين).

كما في الحالة السابقة ، فإن "مصدر" الخلايا هو المريض نفسه ، وبشكل أكثر تحديدًا عينه السليمة.

بعد جمع الخلايا الجذعية ، يتم إكثارها في المختبر ومن ثم إعطائها للعين المصابة. من مؤشرات استخدام العلاج هو نقص الخلايا الجذعية القرنية الحوفية ، على سبيل المثال بسبب تلف مادة كيميائية.

مستقبل الخلايا الجذعية

يلخص النص أعلاه ، كما ترون ، الاستخدامات المحدودة للغاية للخلايا الجذعية في الطب.

أجندة البحث في هذا المجال معقدة للغاية ، ولا تزال الخلايا الجذعية تطرح أسئلة أكثر من الإجابات.

من وقت لآخر في العالم العلمي هناك معلومات عن الاختراق والاكتشافات المتعلقة بها ، ولكن للأسف في كثير من الحالات يتبين أن نتائج البحث المنشورة غير صحيحة.

كان هذا هو الحال ، على سبيل المثال ، في حالة المحاولة بصوت عالٍ لزرع خلايا جذعية لنخاع العظم في ندبة ما بعد الاحتشاء في عضلة القلب. أدت النتائج الإيجابية المزعومة لهذا العلاج إلى حدوث سيل من التجارب الإضافية في المراكز السريرية الأخرى ، لكن جميع التجارب انتهت في النهاية بالفشل.

هناك حاجة إلى سنوات عديدة من البحث لتكون قادرًا على استخدام الخلايا الجذعية بشكل فعال وآمن في الطب.

يحاول العلماء باستمرار معرفة المزيد عن الآليات غير العادية لعملهم.

ما هي العوامل التي تؤثر على عملية تمايز الخلايا الجذعية؟

هل هذه العملية يمكن السيطرة عليها؟

ماذا تفعل لتكون قادرًا على مضاعفتها بشكل فعال؟

أي من الأمراض المستعصية حتى الآن لديها فرصة حقيقية للشفاء من هذا العلاج؟

هذه والعديد من الأسئلة الأخرى قيد البحث باستمرار.

وتجدر الإشارة هنا إلى أنه في حين أن الاستخدامات العلاجية للخلايا الجذعية محدودة إلا أنها مفيدة في مجالات أخرى من الطب.

أحد الأمثلة على ذلك هو دراسة العمليات الورمية. تجعل الخلايا الجذعية من الممكن محاكاة مثل هذه العملية في ظروف معملية ، ثم اختبار العلاجات المحتملة عليها (مثل الأدوية الجديدة المضادة للسرطان).

تشمل خطوط العمل الجارية لأبحاث الخلايا الجذعية ، على سبيل المثال ، استخدامها في:

• الأمراض العصبية التنكسية (مثل مرض الزهايمر)
• إصابات الحبل الشوكي
• إصابات الجهاز الحركي

وأخيرًا محاولات إعادة بناء أعضاء كاملة (مثل البنكرياس في مرض السكري من النوع الأول).

يجب أن ندرك أن الخلايا الجذعية ليست علاجًا شاملاً ، وأن كل تطبيق محتمل يتم بحثه بشكل مستقل ويجب أن يخضع لسلسلة من التجارب السريرية قبل الموافقة.

أخيرًا ، يجدر أيضًا التحذير من "العيادات" التي تقدم العلاج بالخلايا الجذعية دون أي تصريح.

تؤدي هذه الأنواع من التجارب إلى خسارة المال في أحسن الأحوال ، وخسارة الصحة وحتى الحياة في أسوأ الأحوال.

فهرس:

1. "الخلايا الجذعية البالغة: الآمال والارتفاعات في الطب التجديدي" J. Dulak et.al. اكتا بيوتشيميكا بولونيكا ، المجلد .62 ، العدد 3/2015 ، 329-337
2. "بيولوجيا الخلايا الجذعية: نظرة عامة" P. Chagastelles، N. Nardi، Kidney Int Suppl (2011). 2011 سبتمبر ؛ 1 (3): 63-67.
3. "الخلايا الجذعية في القرنية" Hertsenberg AJ، Funderburgh JL. Prog Mol Biol Transl Sci. 2015 ؛ 134: 25-41
4. "الخلايا الجذعية في تجديد الجلد والتئام الجروح وتطبيقاتها السريرية" Ojeh N. et.al. علوم Int J Mol. 2015 أكتوبر 23 ؛ 16

عن المؤلف

Krzysztof Białoży طالب الطب في Collegium Medicum في كراكوف ، يدخل ببطء عالم التحديات المستمرة لعمل الطبيب. وهي مهتمة بشكل خاص بأمراض النساء والتوليد وطب الأطفال وطب نمط الحياة. محب للغات الأجنبية والسفر والتسلق الجبلي.

اقرا مقالات اخرى لهذا الكاتب