1/
في هذه السلسلة سأكتب عن موضوع ساخن وقيد البحث على المستوى العلمي وهو استخدام الخلايا الجذعية في المختبر لإنتاج خلايا متخصصة مثل خلايا الدم الحمراء والصفائح دموية والخلايا القلبية وغيرها من أنسجة مختلفة. التركيز اليوم سيكون على إنتاج خلايا الدم الحمراء في المختبر لأغراض علاجية
في هذه السلسلة سأكتب عن موضوع ساخن وقيد البحث على المستوى العلمي وهو استخدام الخلايا الجذعية في المختبر لإنتاج خلايا متخصصة مثل خلايا الدم الحمراء والصفائح دموية والخلايا القلبية وغيرها من أنسجة مختلفة. التركيز اليوم سيكون على إنتاج خلايا الدم الحمراء في المختبر لأغراض علاجية
2/
ما الحاجة ذلك؟
معلوم أن نقل الدم (خلايا الدم الحمراء) يستخدم لأغراض علاجية متعددة مثلاً في العمليات, فقدان الدم الحاد, فقر الدم المزمن وغيره. لذا يوجد صعوبة في إيجاد متبرعين ودائماً نسمع عن حملات التبرع بالدم والحاجة الماسة لذلك. بالإضافة لقلة المتبرعين.
ما الحاجة ذلك؟
معلوم أن نقل الدم (خلايا الدم الحمراء) يستخدم لأغراض علاجية متعددة مثلاً في العمليات, فقدان الدم الحاد, فقر الدم المزمن وغيره. لذا يوجد صعوبة في إيجاد متبرعين ودائماً نسمع عن حملات التبرع بالدم والحاجة الماسة لذلك. بالإضافة لقلة المتبرعين.
3/
أيضاً يصاحب عمليات التبرع بعض العدوى الفيروسية والبكتيرية وغيرها التي لا تستطيع بعض الأجهزة كشفها وهناك كثير من الدول ليس لديهم إمكانيات متقدمة للكشف والفحص عن تلك الميكروبات.
أيضاً يصاحب عمليات التبرع بعض العدوى الفيروسية والبكتيرية وغيرها التي لا تستطيع بعض الأجهزة كشفها وهناك كثير من الدول ليس لديهم إمكانيات متقدمة للكشف والفحص عن تلك الميكروبات.
4/
أيضاً من الأسباب هو تكوين جسم الشخص المستقبل للدم بشكل متكرر لمناعة (alloimmunisation) ضد بعض فصائل الدم المهمة (clinically significant antigens) مما يولد لديه بعد عمليات نقل دم متكررة رفض للدم المنقول خصوصا في مرضى الثلاسيميا وفقر الدم المنجلي الذي يتطلبون نقل دم متكرر.
أيضاً من الأسباب هو تكوين جسم الشخص المستقبل للدم بشكل متكرر لمناعة (alloimmunisation) ضد بعض فصائل الدم المهمة (clinically significant antigens) مما يولد لديه بعد عمليات نقل دم متكررة رفض للدم المنقول خصوصا في مرضى الثلاسيميا وفقر الدم المنجلي الذي يتطلبون نقل دم متكرر.
5/
لذا يبحث العلماء عن طريقة بديلة لعملية نقل الدم الحالية أو داعمة وذلك بإيجاد وحدات دم تكون خالية من العدوى ويتم تكوينها حسب فصيلة الدم المطلوبة وبكميات متوفرة لأغراض علاجية وأيضاُ آمنة بيولوجياً وفعالة وظيفياً.
لذا يبحث العلماء عن طريقة بديلة لعملية نقل الدم الحالية أو داعمة وذلك بإيجاد وحدات دم تكون خالية من العدوى ويتم تكوينها حسب فصيلة الدم المطلوبة وبكميات متوفرة لأغراض علاجية وأيضاُ آمنة بيولوجياً وفعالة وظيفياً.
6/
مصادر الخلايا الجذعية:
الخلايا الجذعية بشكل عام تستخدم لإنتاج خلايا متخصصة لذلك هناك عدة مصادر للخلايا الجذعية المستخدمة في إنتاج خلايا الدم الحمراء في المعمل وهي:
1- خلايا جذعية جنينية ESCs
2- خلايا جذعية مبرمجة iPSC
3 - خلايا الدم الجذعية HSC
مصادر الخلايا الجذعية:
الخلايا الجذعية بشكل عام تستخدم لإنتاج خلايا متخصصة لذلك هناك عدة مصادر للخلايا الجذعية المستخدمة في إنتاج خلايا الدم الحمراء في المعمل وهي:
1- خلايا جذعية جنينية ESCs
2- خلايا جذعية مبرمجة iPSC
3 - خلايا الدم الجذعية HSC
7/
وخلايا الدم الجذعية HSC نستطيع الحصول عليها من نخاع العظم Bone Marrow
أو مجرى الدم بعد تحفيزها من نخاع العظم mobilised stem cells
وأيضا يتم الحصول عليها من الحبل السري Cord Blood
وخلايا الدم الجذعية HSC نستطيع الحصول عليها من نخاع العظم Bone Marrow
أو مجرى الدم بعد تحفيزها من نخاع العظم mobilised stem cells
وأيضا يتم الحصول عليها من الحبل السري Cord Blood
8/
الخطوات الرئيسة:
بعد الحصول على الخلايا الجذعية هناك 3 خطوات أساسية يجب أن تُعمل حتى يتم الحصول على خلايا دم حمراء:
1- تكثير الخلايا الجذعية Expansion:
عند استخلاص الخلايا الجذعية لأول مرة يكون عددها قليل لذلك هناك حاجة لزيادة عددها حتى تنتج خلايا دم حمراء كافية.
الخطوات الرئيسة:
بعد الحصول على الخلايا الجذعية هناك 3 خطوات أساسية يجب أن تُعمل حتى يتم الحصول على خلايا دم حمراء:
1- تكثير الخلايا الجذعية Expansion:
عند استخلاص الخلايا الجذعية لأول مرة يكون عددها قليل لذلك هناك حاجة لزيادة عددها حتى تنتج خلايا دم حمراء كافية.
9/
2- تحويل حالتها من خلايا جذعية إلى خلايا حمراء Differentiation:
الخلايا الجذعية غير متخصصة لذا عندما نحولها لخلايا حمراء نستخدم في مزرعة الخلايا الجذعية بعض عوامل النمو growth factors and cytokines التي تساعد على تحويلها إلى خلايا حمراء وهذه العملية تمر بمراحل نضوج مختلفة.
2- تحويل حالتها من خلايا جذعية إلى خلايا حمراء Differentiation:
الخلايا الجذعية غير متخصصة لذا عندما نحولها لخلايا حمراء نستخدم في مزرعة الخلايا الجذعية بعض عوامل النمو growth factors and cytokines التي تساعد على تحويلها إلى خلايا حمراء وهذه العملية تمر بمراحل نضوج مختلفة.
10/
3- البلوغ Maturation:
الخلايا الحمراء المستخدمة في نقل الدم هي خلايا بالغة لا تحتوي على أنوية وتحتوي على هيموقلوبين بالغ لذا مهم جداً عند تحويل الخلايا الجذعية لخلايا حمراء أن نوصلها لخلايا بالغة مشابهة للخلايا الحمراء الطبيعية في جسم الإنسان.
3- البلوغ Maturation:
الخلايا الحمراء المستخدمة في نقل الدم هي خلايا بالغة لا تحتوي على أنوية وتحتوي على هيموقلوبين بالغ لذا مهم جداً عند تحويل الخلايا الجذعية لخلايا حمراء أن نوصلها لخلايا بالغة مشابهة للخلايا الحمراء الطبيعية في جسم الإنسان.
11/
النتائج المتوقعة:
عند نهاية المرحلة الثالثة من البروتوكول ينظر الباحثون إلى بعض الخصائص الرئيسية لخلايا الدم الحمراء وهي:
1- النواة: معلوم أن خلايا الدم الحمراء البالغة لا تحتوي على نواة حيث أنها في مراحل ما قبل البلوغ تتخلص من الأنوية. لذا مهم جداً إنتاج خلايا حمراء بالغة.
النتائج المتوقعة:
عند نهاية المرحلة الثالثة من البروتوكول ينظر الباحثون إلى بعض الخصائص الرئيسية لخلايا الدم الحمراء وهي:
1- النواة: معلوم أن خلايا الدم الحمراء البالغة لا تحتوي على نواة حيث أنها في مراحل ما قبل البلوغ تتخلص من الأنوية. لذا مهم جداً إنتاج خلايا حمراء بالغة.
12/
أو تكون فيها أنوية وتقترب من البلوغ وعند نقلها لجسم المريض تكمل مرحلة البلوغ وتتخلص من الانوية.
2- نوع الهيموقلوبين: خلايا الدم الحمراء البالغة تحتوي على هيموقلوبين بالغ adult haemoglobin. لكن وجدوا أن نوع الهيموقلوبين يرتبط ارتباط تام بنوع الخلايا الجذعية المستخدمة
أو تكون فيها أنوية وتقترب من البلوغ وعند نقلها لجسم المريض تكمل مرحلة البلوغ وتتخلص من الانوية.
2- نوع الهيموقلوبين: خلايا الدم الحمراء البالغة تحتوي على هيموقلوبين بالغ adult haemoglobin. لكن وجدوا أن نوع الهيموقلوبين يرتبط ارتباط تام بنوع الخلايا الجذعية المستخدمة
13/
في عملية إنتاج خلايا الدم الحمراء. فعند استخدام خلايا جذعية جنينية ينتج هيموقلوبين جنيني وعند استخدام خلايا جذعية بالغة ينتج هيموقلوبين بالغ وهكذا.
في عملية إنتاج خلايا الدم الحمراء. فعند استخدام خلايا جذعية جنينية ينتج هيموقلوبين جنيني وعند استخدام خلايا جذعية بالغة ينتج هيموقلوبين بالغ وهكذا.
14/
3- الكمية: مهم جداً إنتاج عدد كافي من خلايا الدم الحمراء يكون مناسب للعلاج. معلوم أن وحدة الدم الطبيعية تحتوي على 2 بليون خلية وهذا عدد كبير جدا يتطلب إنتاجه جهد كبير.
3- الكمية: مهم جداً إنتاج عدد كافي من خلايا الدم الحمراء يكون مناسب للعلاج. معلوم أن وحدة الدم الطبيعية تحتوي على 2 بليون خلية وهذا عدد كبير جدا يتطلب إنتاجه جهد كبير.
15/
4- الوظيفة: الوظيفة الرئيسة لخلايا الدم الحمراء هي نقل الأوكسجين. لذا يفحص الباحثون إمكانية الخلايا الحمراء المنتجة في المعمل في نقل الأكسجين وغالباً يتم فحصها في حيوانات المعمل.
4- الوظيفة: الوظيفة الرئيسة لخلايا الدم الحمراء هي نقل الأوكسجين. لذا يفحص الباحثون إمكانية الخلايا الحمراء المنتجة في المعمل في نقل الأكسجين وغالباً يتم فحصها في حيوانات المعمل.
16/
5- الفعالية والأمان: هل الخلايا المنتجة في المعمل لها خصائص نفس الخلايا الطبيعية ونفس العمر وأيضاً هل هي آمنة خصوصاً أن هناك استخدامات لخلايا جذعية جنينية ومبرمجة عن طريق الفيروسات وربما يتم نقل بعضها للجسم فتسبب بعض المشاكل كالتكاثر وغيره مما يؤدي لنشوء خلايا سرطانية.
5- الفعالية والأمان: هل الخلايا المنتجة في المعمل لها خصائص نفس الخلايا الطبيعية ونفس العمر وأيضاً هل هي آمنة خصوصاً أن هناك استخدامات لخلايا جذعية جنينية ومبرمجة عن طريق الفيروسات وربما يتم نقل بعضها للجسم فتسبب بعض المشاكل كالتكاثر وغيره مما يؤدي لنشوء خلايا سرطانية.
17/
نقاط مهمة:
لزيادة عدد الخلايا الحمراء المنتجة في المعمل وأيضاً زيادة كفاءتها في البلوغ وتكوين هيموقلوبين بالغ استخدم الباحثون مفاعلات حيوية وأجسام ثلاثية الأبعاد تشبه نخاع العظم .bioreactors and scaffold أظهرت هذه التقنيات نتائج واعدة جداً.
نقاط مهمة:
لزيادة عدد الخلايا الحمراء المنتجة في المعمل وأيضاً زيادة كفاءتها في البلوغ وتكوين هيموقلوبين بالغ استخدم الباحثون مفاعلات حيوية وأجسام ثلاثية الأبعاد تشبه نخاع العظم .bioreactors and scaffold أظهرت هذه التقنيات نتائج واعدة جداً.
18/
أيضاً تم استخدام human immortalised erythroid cell lines وهذه خلايا حمراء تسبق مرحلة البلوغ وغير جذعية و غير بالغة progenitors لها قابلية للتكاثر بشكل غير محدود وأظهرت نتائج واعدة جداً والبحث مهتم بها كثيراً.
أيضاً تم استخدام human immortalised erythroid cell lines وهذه خلايا حمراء تسبق مرحلة البلوغ وغير جذعية و غير بالغة progenitors لها قابلية للتكاثر بشكل غير محدود وأظهرت نتائج واعدة جداً والبحث مهتم بها كثيراً.
19/
هذه كانت أهم النقاط حول هذا الموضوع مع التكلفة أيضاً التي تسبب عائق كبير والتفاصيل فيه كثيرة جداً. الجدير بالذكر أن جميع الخلايا الحمراء المنتجة في المعمل حتى الآن لم تستخدم في العلاج ومازالت طور البحث والتطوير وقد بدأ البحث تقريباً من 20 سنة حتى الآن وتطور تطور كبير.
هذه كانت أهم النقاط حول هذا الموضوع مع التكلفة أيضاً التي تسبب عائق كبير والتفاصيل فيه كثيرة جداً. الجدير بالذكر أن جميع الخلايا الحمراء المنتجة في المعمل حتى الآن لم تستخدم في العلاج ومازالت طور البحث والتطوير وقد بدأ البحث تقريباً من 20 سنة حتى الآن وتطور تطور كبير.
20/
يبقى الإشارة إلى أنه في عام 2011 تم استخدام 2 مل من الخلايا المنتجة في المعمل للتجربة في الإنسان وتم مقارنة عمرها وبقائها في الجسم وكانت مقاربة للخلايا الطبيعية وكانت تجربة ناجحة على حد وصف الباحثين.
انتهت السلسلة شاكر ومقدر لكم المتابعة والقراءة.
يبقى الإشارة إلى أنه في عام 2011 تم استخدام 2 مل من الخلايا المنتجة في المعمل للتجربة في الإنسان وتم مقارنة عمرها وبقائها في الجسم وكانت مقاربة للخلايا الطبيعية وكانت تجربة ناجحة على حد وصف الباحثين.
انتهت السلسلة شاكر ومقدر لكم المتابعة والقراءة.
@Emanayad9054592 والآن يتم الدمج بين الفينوتايب والجينوم باستخدام single cell technologies مثل flow cytometry with single cell RNA sequencing هذا مالدي الآن وقد يكون هناك تقنيات أخرى. بالتوفيق
@IWATTl saudidonor.com
هذا الرابط من المركز السعودي لزراعة الأعضاء يوضح الأعضاء التي تنقل بعد الوفاة وليس من ضمنها الخلايا الجذعية
هذا الرابط من المركز السعودي لزراعة الأعضاء يوضح الأعضاء التي تنقل بعد الوفاة وليس من ضمنها الخلايا الجذعية
جاري تحميل الاقتراحات...