الخلايا الجذعية: ما المقصود بها وما وظيفتها

تحمل الخلايا الجذعية في طياتها وعدًا مُدهشًا بعلاجات طبية جديدة. تعرّف على أنواع الخلايا الجذعية، والاستخدامات الحالية والممكنة، وتقارير الأبحاث والممارسات.

من إعداد فريق مايو كلينك

لقد سمعت عن الخلايا الجذعية في الأخبار، وربما تتساءل عما إذا كانت قد تساعدك أو تساعد أحد أحبائك المصابين بأمراض خطيرة. قد تتساءل ما الخلايا الجذعية، وكيف تستخدم لعلاج الأمراض والإصابات، ولما هي موضوع هذا النقاش الحاد.

فيما يلي بعض الأجوبة للأسئلة المتداولة المتعلقة بالخلايا الجذعية.

ما المقصود بالخلايا الجذعية؟

الخلايا الجذعية هي المواد الخام للجسم، فهي الخلايا التي تتولد منها جميع الخلايا الأخرى التي تؤدي الوظائف المتخصصة. وتنقسم الخلايا الجذعية في ظل الظروف المُناسبة في الجسم أو المختبر لتكوّن مزيدًا من الخلايا تسمى الخلايا الوليدة.

وهذه الخلايا الوليدة إما أن تصبح خلايا جذعية جديدة أو خلايا متخصصة (متمايزة) ذات وظيفة أخرى أكثر تخصصًا مثل خلايا الدم أو خلايا الدماغ أو خلايا عضلة القلب أو الخلايا العظمية. ولا تتمتع خلايا أخرى في الجسم بهذه القدرة الطبيعية على توليد أنواع جديدة من الخلايا.

ما سبب هذا الاهتمام بالخلايا الجذعية؟

يأمل الباحثون في أن تساعد دراسات الخلايا الجذعية على ما يلي:

  • زيادة فهم كيفية حدوث المرض. من خلال مراقبة نمو الخلايا الجذعية حتى تصبح خلايا في العظام وعضلة القلب والأعصاب والأعضاء والأنسجة الأخرى، يمكن للباحثين الوصول إلى فهم أفضل لكيفية تطور الأمراض والحالات.
  • توليد خلايا سليمة لتحل محل الخلايا المتأثرة بالمرض (الطب التجديدي). يمكن توجيه الخلايا الجذعية لتصبح خلايا من نوع معين يمكن استخدامها مع المرضى لتجديد وإصلاح الأنسجة التالفة أو المتأثرة بالمرض.

    وتتضمن فئات المرضى الذين يمكنهم الاستفادة من علاجات الخلايا الجذعية الأشخاص المصابين بإصابات الحبل الشوكي، وداء السكري من النوع الأول، ومرض باركنسون، والتصلب الجانبي الضموري، وداء الزهايمر، وأمراض القلب، والسكتة الدماغية، والحروق، والسرطان، والالتهاب المفصلي العظمي.

    قد تملك الخلايا الجذعية القدرة على النمو لتصبح نسيجًا جديدًا يمكن استخدامه في عمليات زراعة الأعضاء والطب التجديدي. ويواصل الباحثون تطوير المعلومات حول الخلايا الجذعية واستخداماتها في زراعة الأعضاء والطب التجديدي.

  • اختبار الأدوية الجديدة لمعرفة مدى سلامتها وفاعليتها. قبل استخدام الأدوية البحثية على الأشخاص، يمكن للباحثين الاستعانة ببعض أنواع الخلايا الجذعية لاختبار سلامة الأدوية وجودتها. ومن المرجح أن يكون لهذا النوع من الاختبارات أثر مباشر أولًا على تطوير الأدوية المخصصة لاختبارات تسمم القلب.

    وتتضمن مجالات الدراسة الجديدة فعالية استخدام الخلايا الجذعية البشرية التي خضعت للبرمجة لتصبح خلايا نسيجية معينة لاختبار الأدوية الجديدة. ولكي يكون اختبار الأدوية الجديدة دقيقًا، يجب برمجة الخلايا حتى يكون لها ذات الخصائص النوعية للخلايا التي يستهدفها الدواء. ولا يزال الباحثون يدرسون أساليب برمجة الخلايا حتى تصبح خلايا من نوع معين.

    على سبيل المثال، يمكن توليد خلايا عصبية لاختبار دواء جديد لعلاج أحد الأمراض العصبية. وقد تُظهر الاختبارات ما إذا كان الدواء الجديد يحقق تأثيرًا في الخلايا وما إذا كانت الخلايا قد أصابها الضرر.

من أين تأتي الخلايا الجذعية؟

للخلايا الجذعية مصادر متعددة:

  • الخلايا الجذعية الجنينية. تأتي هذه الخلايا الجذعية من الأجنة التي تتراوح أعمارها بين 3 و5 أيام. ويطلق على الجنين في هذه المرحلة الكِيسة الأُريمية ويحتوي جسمه على 150 خلية تقريبًا.

    وهذه الخلايا الجذعية متعددة القدرات؛ أي أنها يمكن أن تتشعب لإنتاج مزيد من الخلايا الجذعية أو يمكن أن تصبح أي نوع من الخلايا في الجسم. يتيح هذا التنوع استخدام الخلايا الجذعية الجنينية لإعادة تكوين الأنسجة والأعضاء المصابة بأمراض أو ترميمها.

  • الخلايا الجذعية البالغة. توجد هذه الخلايا الجذعية بأعداد قليلة في غالبية أنسجة البالغين، مثل نخاع العظم أو الدهون. وتتميز الخلايا الجذعية البالغة بقدرة محدودة على تكوين خلايا الجسم المختلفة مقارنة بالخلايا الجذعية الجنينية.

    وكان الباحثون يعتقدون، حتى وقت قريب، أن الخلايا الجذعية البالغة لا يمكنها إلا تكوين أنواع مماثلة لها من الخلايا. فعلى سبيل المثال، كان الباحثون يعتبقدون أن الخلايا الجذعية الموجودة في نخاع العظم لا تكوّن سوى خلايا الدم.

    إلا أن الأدلة التي ظهرت حديثًا تشير إلى أن الخلايا الجذعية البالغة قد تكون قادرة على تكوين العديد من أنواع الخلايا. على سبيل المثال، الخلايا الجذعية في نخاع العظم قادرة على تكوين خلايا العظم أو عضلة القلب.

    أدت هذه الأبحاث إلى إجراء مراحل مبكرة من التجارب السريرية للوقوف على فوائدها ومدى أمانها على البشر. فمثلًا، تخضع الخلايا الجذعية البالغة حاليًا إلى اختبارات على المصابين بمرض عصبي أو قلبي.

  • تحولت الخلايا البالغة لتكتسب خصائص الخلايا الجذعية الجنينية. نجح العلماء في تحويل خلايا البالغين العادية إلى خلايا جذعية باستخدام إعادة البرمجة الوراثية. ويمكن للباحثين عن طريق تحويل الخلايا البالغة إعادة برمجة الخلايا حتى تؤدي وظائف الخلايا الجذعية الجنينية نفسها.

    وقد يتيح هذا الأسلوب الجديد استخدام الخلايا المُعادة برمجتها بدلًا من الخلايا الجذعية الجنينية، وتفادي رفض الجهاز المناعي للخلايا الجذعية الجديدة. غير أن العلماء لم يتوصلوا حتى الآن إلى معرفة ما إذا كان استخدام خلايا محوّلة سيتسبب في آثار ضارة لدى البشر أم لا.

    أصبح الباحثون قادرين على أخذ خلايا النسيج الضام العادية، وإعادة برمجتها لتصبح خلايا قلب وظيفية. وقد توصلت بعض الدراسات إلى أن الحيوانات المصابة بفشل قلبي وحُقنت بخلايا قلب جديدة، ظهر عليها تحسن في وظيفة القلب والبقاء على قيد الحياة لفترة أطول.

  • الخلايا الجذعية قبل الولادة. اكتشف الباحثون وجود خلايا جذعية في السائل السَّلَوِي بالإضافة إلى دم الحبل السري. وتمتلك هذه الخلايا الجذعية القدرة على التحوّل إلى خلايا متخصصة.

    يملأ السائل السَّلَوِي الكيس المحيط بالجنين الذي يتكون في الرحم ويحميه. واستطاع الباحثون تحديد وجود خلايا جذعية في عينات السائل السَّلَوِي المسحوبة من نساء حوامل لأغراض الاختبار أو العلاج، وهو إجراء يُطلق عليه سحب السائل السَّلَوِي.

لماذا يوجد جدل بشأن استخدام الخلايا الجذعية الجنينية؟

تُستخرج الخلايا الجذعية الجنينية من الأجنّة في مراحل نموها المبكرة، وهي مجموعة من الخلايا تتشكّل بعد تخصيب البويضة بالحيوانات المنوية في عيادة الإخصاب المخبري. ونظرًا إلى أن الخلايا الجذعية الجنينية تُستخرج من أجنّة بشرية، فقد أثيرت بعض التساؤلات والقضايا حول أخلاقيات أبحاث الخلايا الجذعية.

وقد وضع المعهد الوطني للصحة عام 2009 المبادئ التوجيهية لأبحاث الخلايا الجذعية البشرية. وتتضمن هذه المبادئ تعريف الخلايا الجذعية الجنينية، وكيفية استخدامها في الأبحاث، كما تشمل توصيات حول التبرع بالخلايا الجذعية الجنينية. كذلك تنص المبادئ على أن الخلايا الجذعية الجنينية المأخوذة من الأجنّة المتكونة عبر الإخصاب المخبري لا يجوز استخدامها إلا بعد انعدام الحاجة إلى الجنين.

من أين تأتي هذه الأجنة؟

تأتي الأجنة المستخدمة في أبحاث الخلايا الجذعية الجنينية من بويضات مخصبة مخبريًا في عيادات الخصوبة، لكنها لا تُزرع أبدًا في الرحم. ويجري التبرع بالخلايا الجذعية بموجب موافقة مستنيرة من المتبرعين. وتستطيع الخلايا الجذعية العيش والنمو في محاليل خاصة داخل أنابيب الاختبار أو أطباق بتري في المختبرات.

لماذا يتعذر على الباحثين استخدام الخلايا الجذعية البالغة بدلاً من ذلك؟

رغم أن الأبحاث على الخلايا الجذعية البالغة مبشرة، فقد لا تكون الخلايا الجذعية البالغة متنوعة ومستدامة مثل الخلايا الجذعية الجنينية. فقد يتعذر استغلال الخلايا الجذعية البالغة لإنتاج جميع أنواع الخلايا، ما يحد من مدى استخدام الخلايا الجذعية البالغة لعلاج الأمراض.

من المرجح أيضًا أن تصاب الخلايا الجذعية البالغة بعيوب بسبب المخاطر البيئية مثل السموم أو نتيجة أخطاء تكتسبها الخلايا أثناء تكاثرها. إلا أن الباحثين اكتشفوا أن الخلايا الجذعية البالغة أكثر قدرة على التكيف عما كان مُتصورًا من قبل.

ما هي سلالات الخلايا الجذعية ولماذا يرغب الباحثون في استخدامها؟

سلالة الخلايا الجذعية هي مجموعة من الخلايا المنحدرة جميعًا من خلية جذعية أصلية واحدة وتنمو في المختبر. تستمر الخلايا في سلالة الخلايا الجذعية في النمو لكنها لا تُخلَّق إلى خلايا متخصصة. من الناحية المثالية، تظل الخلايا خالية من العيوب الوراثية وتستمر في إنشاء المزيد من الخلايا الجذعية. يمكن أخذ مجموعات الخلايا من سلالة خلايا جذعية لتخزينها أو مشاركتها مع باحثين آخرين.

ما المقصود بالعلاج بالخلايا الجذعية (الطب التجديدي)، وكيف يسير العلاج؟

يعزز العلاج بالخلايا الجذعية — يُعرف أيضًا باسم الطب التجديدي — استجابة إصلاح الأنسجة المريضة أو المختلة وظيفيًا أو المصابة باستخدام الخلايا الجذعية أو مشتقاتها. وهذه من أحدث الابتكارات في مجال زراعة الأعضاء، وهي تُجرى باستخدام الخلايا بدلاً من أعضاء المتبرعين محدودة التوافر.

ويعمل الباحثون على زراعة الخلايا الجذعية في المختبرات. وتوظّف هذه الخلايا الجذعية لتُستخدم خصيصًا في أنواع معينة من الخلايا، مثل خلايا عضلة القلب، أو خلايا الدم، أو الخلايا العصبية.

ويمكن بعد ذلك زراعة الخلايا المخصصة في المريض. فعلى سبيل المثال، إذا كان الشخص مصابًا بمرض في القلب، يمكن حقن الخلايا في عضلة القلب. وقد تساهم بعد ذلك خلايا عضلة القلب السليمة المزروعة في إصلاح عضلة القلب المُصابة.

وقد أوضح الباحثون أن خلايا النخاع العظمي لدى الكبار والموجهة لأن تُصبح خلايا تشبه القلب قد تُصلح أنسجة القلب، ولا يزال الباحثون يجرون المزيد من الأبحاث.

هل جرى استخدام الخلايا الجذعية بالفعل لعلاج الأمراض؟

نعم. لقد أجرى الأطباء عمليات زرع الخلايا الجذعية، وهي معروفة أيضًا باسم عمليات زرع النخاع العظمي. في عمليات زرع الخلايا الجذعية، تُستبدل الخلايا الجذعية الخلايا التالفة بسبب علاج كيميائي أو مرض ما أو تعمل كطريقة للنظام المناعي للمتبرع لمكافحة أنواع معينة من السرطان وبعض الأمراض المرتبطة بالدم، مثل سرطان الدم، والليمفومة، والورم الأورمي العصبي، والورم النقوي المتعدد. تَستخدم عمليات الزرع هذه الخلايا الجذعية البالغة أو دم الحبل السري.

يجري الباحثون اختباراتهم على الخلايا الجذعية البالغة لعلاج حالات مرضية أخرى، من بينها عدد من الأمراض التنكسية مثل فشل القلب.

ما المشكلات المحتمل حدوثها باستخدام الخلايا الجذعية الجنينية على البشر؟

كي يتحقق الانتفاع بالخلايا الجذعية الجنينية، يجب على الباحثين التأكد من تمايُز الخلايا الجذعية إلى أنواع الخلايا المحددة المطلوبة.

وقد اكتشف الباحثون طرقًا جديدة لتوجيه الخلايا الجذعية بحيث تصبِح أنواعًا محددة من الخلايا، مثل توجيه الخلايا الجذعية الجنينية لتصبح خلايا للقلب. ولا تزال الأبحاث مستمرة في هذا المجال.

كذلك قد تنمو الخلايا الجذعية الجنينية نموًا غير منتظم أو تتحول تلقائيًا إلى أنواع مختلفة من الخلايا. ويدرس الباحثون حاليًا كيفية التحكم في نمو الخلايا الجذعية الجنينية وتمييزها.

كما قد تحفز الخلايا الجذعية الجنينية استجابة مناعية يهاجم فيها جسم المتلقي الخلايا الجذعية باعتبارها أجسامًا دخيلة، أو قد تفشل الخلايا الجذعية في العمل على النحو المتوقع، الأمر الذي له عواقب غير معروفة. وما زال الباحثون يدرسون كيفية تجنب هذه المضاعفات المحتملة.

ما الاستنساخ العلاجي، وما الفوائد التي قد يقدمها؟

الاستنساخ العلاجي، ويسمى أيضًا بنقل نواة الخلية الجسدية، هو تقنية لخلق خلايا جذعية متنوعة مستقلة عن البُوَيضات المخصّبة. وفي هذه التقنية، تُزال الخلايا من البُوَيضة غير المخصبة، وهذه الخلايا تحتوي على المادة الوراثية، كما تُزال النواة من الخلية من شخص متبرع،

ثم تُحقن نواة المتبرع في البُوَيضة لاستبدال النواة التي أزيلت في عملية تسمى بالنقل النووي. ويُسمح للبُوَيضة بالانقسام وتشكل قريبًا الكِيسة الأُريميّة. وتؤدي هذه العملية إلى خلق مجموعة من الخلايا الجذعية المتماثلة وراثيًّا مع المتبرع؛ والتي كانت في الأصل عبارة عن مجموعة خلايا مستنسَخة.

يعتقد بعض الباحثين أن الخلايا الجذعية المشتقة من الاستنساخ العلاجي قد توفر فوائد أكثر من البُوَيضات المخصّبة؛ لأن احتمال رفض الخلايا المستنسخة يكون أقل بعد زرعها في المتبرع، بل قد تتيح للباحثين أيضًا معرفة كيفية تطور المرض بالضبط.

هل حقق الاستنساخ العلاجي نجاحًا لدى الأشخاص؟

لا لم يتمكن الباحثون من إجراء الاستنساخ العلاجي على البشر بنجاح رغم النجاح الذي تحقق في عدد من الفصائل الأخرى.

ومع ذلك، وفي الدراسات الحديثة، استطاع الباحثون إيجاد خلايا جذعية بشرية متعددة القدرات من خلال تعديل عملية الاستنساخ العلاجي. يستمر الباحثون في دراسة احتمالية الاستنساخ العلاجي لدى البشر.

14/05/2022 انظر المزيد من التفاصيل الشاملة

اطلع كذلك على

  1. Acute lymphocytic leukemia
  2. Acute myelogenous leukemia
  3. Adjuvant therapy for cancer
  4. Amyloidosis
  5. Anemia
  6. Aplastic anemia
  7. Atypical cells: Are they cancer?
  8. Biopsy procedures
  9. Infographic: Blood Cancer Awareness
  10. Bone marrow transplant
  11. Cancer
  12. Cancer blood tests
  13. Myths about cancer causes
  14. Infographic: Cancer Clinical Trials Offer Many Benefits
  15. Cancer diagnosis: 11 tips for coping
  16. Cancer diagnosis? Advice for dealing with what comes next
  17. Cancer-related fatigue
  18. Cancer pain: Relief is possible
  19. Cancer risk: What the numbers mean
  20. Cancer surgery
  21. Cancer survival rate
  22. Cancer survivors: Care for your body after treatment
  23. Cancer survivors: Late effects of cancer treatment
  24. Cancer survivors: Managing your emotions after cancer treatment
  25. Cancer survivors: Reconnecting with loved ones after treatment
  26. Cancer treatment decisions: 5 steps to help you decide
  27. Cancer treatment for men: Possible sexual side effects
  28. Cancer treatment for women: Possible sexual side effects
  29. Cancer treatment myths
  30. Cancer Vaccine Research
  31. Chemotherapy side effects: A cause of heart disease?
  32. Chronic lymphocytic leukemia
  33. Chronic myelogenous leukemia
  34. Cord blood banking
  35. Curcumin: Can it slow cancer growth?
  36. Cancer-related diarrhea
  37. DiGeorge syndrome (22q11.2 deletion syndrome)
  38. Eating during cancer treatment: Tips to make food tastier
  39. Epidermolysis bullosa
  40. Gaucher disease
  41. Heart cancer: Is there such a thing?
  42. High-dose vitamin C: Can it kill cancer cells?
  43. Hodgkin's lymphoma (Hodgkin's disease)
  44. Hodgkin's vs. non-Hodgkin's lymphoma: What's the difference?
  45. Hunter syndrome
  46. LADA
  47. Leukemia
  48. Low blood counts
  49. Measles Virus as a Cancer Fighter
  50. Monoclonal antibody drugs
  51. Mort Crim and Cancer
  52. Mouth sores caused by cancer treatment: How to cope
  53. Multiple myeloma
  54. Infographic: Multiple Myeloma
  55. Myelofibrosis
  56. Myelofibrosis
  57. Neuroblastoma
  58. No appetite? How to get nutrition during cancer treatment
  59. Non-Hodgkin's lymphoma
  60. Scleroderma
  61. Self-Image During Cancer
  62. Sickle cell anemia
  63. Sisters' Bone Marrow Transplant
  64. Radiation simulation
  65. Small cell, large cell cancer: What this means
  66. Stem Cells 101
  67. Thalassemia
  68. Thalidomide: Research advances in cancer and other conditions
  69. Tumor vs. cyst: What's the difference?
  70. Type 1 diabetes
  71. Stem cell transplant
  72. How cancer spreads
  73. PICC line placement
  74. When cancer returns: How to cope with cancer recurrence
  75. Your secret weapon during cancer treatment? Exercise!