أبحاث الخلايا الجذعية

حول الخلايا الجذعية

الخلايا الجذعية هي خلايا غير متمايزة أو "فارغة". هذا يعني أنهم قادرون على التطور إلى خلايا تؤدي وظائف عديدة في أجزاء مختلفة من الجسم. معظم الخلايا في الجسم هي خلايا متمايزة. يمكن لهذه الخلايا أن تخدم فقط غرضًا محددًا في عضو معين. على سبيل المثال ، خلايا الدم الحمراء مصممة خصيصًا لنقل الأكسجين عبر الدم.

يبدأ كل البشر كخلية واحدة فقط. هذه الخلية تسمى البيضة الملقحة ، أو البويضة المخصبة. ينقسم البيضة الملقحة إلى خليتين ، ثم أربع خلايا ، وهكذا. في النهاية ، تبدأ الخلايا في التمايز ، حيث تقوم بوظيفة معينة في جزء من الجسم. هذه العملية تسمى التمايز.

الخلايا الجذعية هي خلايا لم تتمايز بعد. لديهم القدرة على تقسيم وإنشاء عدد غير محدد من النسخ من أنفسهم. يمكن لخلايا أخرى في الجسم أن تتكاثر فقط لعدد محدود من المرات قبل أن تبدأ في الانهيار. عندما تنقسم الخلية الجذعية ، فإنها إما أن تظل خلية جذعية أو تتحول إلى خلية متمايزة ، مثل خلية عضلية أو خلية دم حمراء.

الاستخدامات المحتملة للخلايا الجذعية

نظرًا لأن الخلايا الجذعية لديها القدرة على التحول إلى أنواع مختلفة من الخلايا ، يعتقد العلماء أنها يمكن أن تكون مفيدة في علاج الأمراض وفهمها. وفقًا لمايو كلينك ، يمكن استخدام الخلايا الجذعية من أجل:

• زراعة خلايا جديدة في المختبر لتحل محل الأعضاء أو الأنسجة التالفة
• تصحيح أجزاء الأعضاء التي لا تعمل بشكل صحيح
• البحث عن أسباب العيوب الجينية في الخلايا
• البحث في كيفية حدوث الأمراض أو لماذا تتطور خلايا معينة إلى خلايا سرطانية
• اختبار الأدوية الجديدة من أجل السلامة والفعالية

أنواع الخلايا الجذعية

هناك عدة أنواع من الخلايا الجذعية التي يمكن استخدامها لأغراض مختلفة.

الخلايا الجذعية الجنينية

تأتي الخلايا الجذعية الجنينية من أجنة بشرية عمرها ثلاثة إلى خمسة أيام. يتم حصادها خلال عملية تسمى الإخصاب في المختبر. يتضمن هذا تخصيب جنين في المختبر بدلاً من داخل جسد الأنثى. تُعرف الخلايا الجذعية الجنينية بالخلايا الجذعية متعددة القدرات. يمكن أن تؤدي هذه الخلايا إلى ظهور أي نوع آخر من الخلايا في الجسم تقريبًا.

الخلايا الجذعية غير الجنينية (البالغة)

للخلايا الجذعية البالغة اسم مضلل لأنها توجد أيضًا عند الرضع والأطفال. تأتي هذه الخلايا الجذعية من أعضاء وأنسجة متطورة في الجسم. يتم استخدامها من قبل الجسم لإصلاح واستبدال الأنسجة التالفة في نفس المنطقة التي توجد فيها.

على سبيل المثال ، الخلايا الجذعية المكونة للدم هي نوع من الخلايا الجذعية البالغة الموجودة في نخاع العظام. يصنعون خلايا دم حمراء وخلايا دم بيضاء وأنواع أخرى من خلايا الدم. يقوم الأطباء بإجراء عمليات زرع الخلايا الجذعية ، والمعروفة أيضًا باسم عمليات زرع نخاع العظام ، على مدى عقود باستخدام الخلايا الجذعية المكونة للدم من أجل علاج أنواع معينة من السرطان.

لا يمكن للخلايا الجذعية البالغة أن تتمايز إلى أنواع عديدة أخرى من الخلايا كما تفعل الخلايا الجذعية الجنينية.

الخلايا الجذعية المستحثة متعددة القدرات (iPSCs)

اكتشف العلماء مؤخرًا كيفية تحويل الخلايا الجذعية البالغة إلى خلايا جذعية متعددة القدرات. تسمى هذه الأنواع الجديدة من الخلايا بالخلايا الجذعية المستحثة (iPSCs). يمكنهم التمايز إلى جميع أنواع الخلايا المتخصصة في الجسم. هذا يعني أنه بإمكانهم إنتاج خلايا جديدة لأي عضو أو نسيج. لإنشاء iPSCs ، أعاد العلماء برمجة الخلايا الجذعية البالغة وراثيًا حتى تتصرف مثل الخلايا الجذعية الجنينية.

لقد أوجد هذا الاختراق طريقة "لفك تمايز" الخلايا الجذعية. هذا قد يجعلها أكثر فائدة في فهم كيفية تطور الأمراض. يأمل العلماء أن يتم تصنيع الخلايا من جلد شخص ما لعلاج مرض ما. سيساعد هذا في منع الجهاز المناعي من رفض زرع الأعضاء. البحث جاري لإيجاد طرق لإنتاج iPSCs بأمان.

الخلايا الجذعية لدم الحبل السري والخلايا الجذعية للسائل الأمنيوسي

يتم حصاد الخلايا الجذعية لدم الحبل السري من الحبل السري بعد الولادة. يمكن تجميدها في بنوك الخلايا لاستخدامها في المستقبل. تم استخدام هذه الخلايا بنجاح لعلاج الأطفال المصابين بسرطان الدم ، مثل اللوكيميا ، وبعض اضطرابات الدم الوراثية.

تم العثور على الخلايا الجذعية أيضًا في السائل الأمنيوسي. هذا هو السائل الذي يحيط بالطفل النامي داخل رحم الأم. ومع ذلك ، هناك حاجة إلى مزيد من البحث للمساعدة في فهم الاستخدامات المحتملة للخلايا الجذعية للسائل الأمنيوسي.

جدل أبحاث الخلايا الجذعية

لا تمثل الخلايا الجذعية البالغة أي مشاكل أخلاقية. ومع ذلك ، في السنوات الأخيرة ، كان هناك جدل حول الطريقة التي يتم بها الحصول على الخلايا الجذعية الجنينية البشرية. أثناء عملية حصاد الخلايا الجذعية الجنينية ، يتم تدمير الجنين. يثير هذا مخاوف أخلاقية للأشخاص الذين يعتقدون أن تدمير الجنين المخصب أمر خاطئ من الناحية الأخلاقية.

يعتقد المعارضون أن الجنين هو كائن بشري حي. لا يعتقدون أن البويضات المخصبة يجب أن تستخدم في البحث. يجادلون بأن الجنين يجب أن يتمتع بنفس الحقوق مثل أي إنسان آخر وأن هذه الحقوق يجب حمايتها.

من ناحية أخرى ، يعتقد مؤيدو أبحاث الخلايا الجذعية أن الأجنة ليست بشرًا بعد. لاحظوا أن الباحثين يتلقون موافقة من الزوجين المانحين اللذين تم استخدام بويضاتهما وحيواناتهما المنوية لتكوين الجنين. يجادل المؤيدون أيضًا بأن البويضات المخصبة التي تم إنشاؤها أثناء الإخصاب في المختبر سيتم التخلص منها على أي حال ، لذلك قد يتم استخدامها بشكل أفضل في البحث العلمي.

مع الاكتشاف المذهل لـ iPSCs ، قد تكون هناك حاجة أقل للأجنة البشرية في البحث. قد يساعد ذلك في تخفيف مخاوف أولئك الذين يعارضون استخدام الأجنة في الأبحاث الطبية. ومع ذلك ، إذا كان لدى iPSCs القدرة على التطور إلى جنين بشري ، فيمكن للباحثين نظريًا إنشاء نسخة من المتبرع. هذا يمثل قضية أخلاقية أخرى لأخذها في الاعتبار. العديد من البلدان لديها بالفعل تشريعات معمول بها تحظر بشكل فعال استنساخ البشر.

اللوائح الفيدرالية الخاصة بأبحاث الخلايا الجذعية

في الولايات المتحدة ، تطورت السياسة الفيدرالية المتعلقة بأبحاث الخلايا الجذعية بمرور الوقت حيث تولى رؤساء مختلفون مناصبهم. من المهم ملاحظة أنه لم تحظر أي لائحة فيدرالية صراحة أبدًا أبحاث الخلايا الجذعية في الولايات المتحدة. بدلاً من ذلك ، وضعت اللوائح قيودًا على التمويل والاستخدام العام. ومع ذلك ، فقد فرضت بعض الدول حظرا على تكوين أو تدمير الأجنة البشرية للأبحاث الطبية.

سياسة الخلايا الجذعية في عهد الرئيس السابق جورج دبليو بوش

في أغسطس 2001 ، وافق الرئيس السابق جورج دبليو بوش على قانون من شأنه أن يوفر التمويل الفيدرالي لأبحاث محدودة على الخلايا الجذعية الجنينية. ومع ذلك ، يجب أن يتوافق هذا البحث مع المعايير التالية:

• وبدأت عملية الحصاد التي تشمل تدمير الجنين قبل الساعة التاسعة مساء.في 9 أغسطس 2001.
• تم الحصول على الخلايا الجذعية من جنين تم إنشاؤه لأغراض الإنجاب ولم تعد هناك حاجة إليه.
• تم الحصول على الموافقة المسبقة للتبرع بالجنين ، ولم يتضمن التبرع مكافأة مالية.

سياسة الخلايا الجذعية في عهد الرئيس باراك أوباما

في مارس 2009 ، ألغى الرئيس باراك أوباما بيان الرئيس السابق بوش وأصدر الأمر التنفيذي 13505. وأزال الأمر القيود المفروضة على التمويل الفيدرالي لأبحاث الخلايا الجذعية. سمح هذا للمعاهد الوطنية للصحة (NIH) بالبدء في تمويل الأبحاث التي تستخدم الخلايا الجذعية الجنينية. ونشرت المعاهد الوطنية للصحة بعد ذلك إرشادات لتأسيس السياسة التي بموجبها ستمول الأبحاث. تمت كتابة الإرشادات للمساعدة في التأكد من أن جميع الأبحاث التي تمولها المعاهد الوطنية للصحة حول الخلايا الجذعية البشرية مسؤولة أخلاقياً وذات صلة علمية.

أمثلة على أبحاث الخلايا الجذعية

أبحاث الخلايا الجذعية مستمرة في الجامعات والمؤسسات البحثية والمستشفيات حول العالم. يركز الباحثون حاليًا على إيجاد طرق للتحكم في كيفية تحول الخلايا الجذعية إلى أنواع أخرى من الخلايا.

عملية تمايز الخلايا

الهدف الأساسي من البحث على الخلايا الجذعية الجنينية هو معرفة كيف تتحول الخلايا الجذعية غير المتمايزة إلى خلايا جذعية متباينة تشكل أنسجة وأعضاء معينة. يهتم الباحثون أيضًا بمعرفة كيفية التحكم في عملية التمايز هذه.

على مر السنين ، طور العلماء طرقًا لمعالجة عملية الخلايا الجذعية لإنشاء نوع معين من الخلايا. هذه العملية تسمى التمايز المباشر. دراسة حديثة اكتشف أيضًا الخطوات الأولى في كيفية تحول الخلايا الجذعية إلى خلايا دماغية وأنواع أخرى من الخلايا. المزيد من البحث حول هذا الموضوع مستمر.

العلاجات القائمة على الخلايا

إذا تمكن الباحثون من إيجاد طريقة موثوقة لتوجيه تمايز الخلايا الجذعية الجنينية ، فقد يتمكنون من استخدام الخلايا لعلاج أمراض معينة. على سبيل المثال ، من خلال توجيه الخلايا الجذعية الجنينية للتحول إلى خلايا منتجة للأنسولين ، قد تكون قادرة على زرع الخلايا في الأشخاص المصابين بداء السكري من النوع 1.

تشمل الحالات الطبية الأخرى التي يمكن علاجها بالخلايا الجذعية الجنينية ما يلي:

• إصابة الحبل الشوكي الرضحية
• السكتة الدماغية
• حروق شديدة
• التهاب المفصل الروماتويدي
• مرض قلبي
• فقدان السمع
• مرض الشبكية
• مرض هنتنغتون
• مرض الشلل الرعاش

تقدم وكالة الخلايا الجذعية في كاليفورنيا قائمة مفصلة ببرامج الأمراض والتجارب السريرية الجارية حاليًا في مجال أبحاث الخلايا الجذعية. من أمثلة هذه المشاريع ما يلي:

• حقن الخلايا الجذعية المعدلة مباشرة في الدماغ بعد السكتة الدماغية
• استخدام الخلايا الجذعية لاستبدال الخلايا التالفة في الأذن الداخلية التي تكشف عن الصوت ، مما يساعد على استعادة السمع
• تعديل جينات الخلايا الجذعية لجعلها مقاومة للأمراض ، مثل الإيدز ، ثم إدخالها في المصابين بالمرض.
• زراعة الخلايا الجذعية لإصلاح هشاشة العظام لدى المصابين بهشاشة العظام

استخدام الخلايا الجذعية لاختبار عقاقير جديدة

يستخدم الباحثون أيضًا خلايا جذعية متباينة لاختبار سلامة وفعالية الأدوية الجديدة. إن اختبار الأدوية على الخلايا الجذعية البشرية يلغي الحاجة إلى اختبارها على الحيوانات.

الوجبات الجاهزة

يمكن أن يكون لأبحاث الخلايا الجذعية تأثير كبير على صحة الإنسان. ومع ذلك ، هناك بعض الجدل حول تطوير واستخدام وتدمير الأجنة البشرية. قد يكون العلماء قادرين على تخفيف هذه المخاوف باستخدام طريقة جديدة يمكنها تحويل الخلايا الجذعية البالغة إلى خلايا جذعية متعددة القدرات ، والتي يمكن أن تتحول إلى أي نوع من الخلايا. هذا من شأنه أن يلغي الحاجة إلى الخلايا الجذعية الجنينية في البحث. تظهر مثل هذه الاختراقات أنه تم إحراز تقدم كبير في أبحاث الخلايا الجذعية. على الرغم من هذه التطورات ، لا يزال هناك الكثير الذي يتعين القيام به قبل أن يتمكن العلماء من إنشاء علاجات ناجحة من خلال العلاج بالخلايا الجذعية.