الخلايا الجذعية .. أنواعها وأهميتها

والخلية المتخصصة هي خلية لها القدرة على تكوين نوع معين من الأنسجة، وليس لها القدرة الذاتية في إنتاج نوع مختلف من الأنسجة.

ويُنظر إلى هذه الخلايا على أنها خلايا بدائية غير متخصصة تتوافر لها المقدرة على الانقسام والتحول إلى خلايا متخصصة بالجسم كخلايا للكبد أو للعضلات أو للدم وغيرها من الخلايا التي تنتمي لعضو بذاته في الجسم ولها وظائف محددة.
يُشار إلى الخلايا الجذعية بأنها خلايا غير ناضجة، لأنها لم تسير في مسار التطور بعد لتكوين أنسجة متخصصة في عضو بعينه، أما عندما تتحول إلى خلايا محددة أو متخصصة يًطلق عليها الخلايا الناضجة أي تصبح خلايا مختلفة أو متميزة من حيث الشكل أو الوظائف، حيث تولد هذه الخلايا بقدرة لصنع أنسجة خاصة عن طريق الانقسام والتكاثر.
في بعض مناطق بجسد الإنسان، تنقسم الخلايا الجذعية بشكل منتظم لتجديد وإعادة بناء الأنسجة الموجودة بالفعل، وخير الأمثلة على وظيفة التجديد والبناء التي تقوم بها هذه الخلايا الجذعية نجدها متمثلة في نخاع العظام وفى الجهاز الهضمي (الأمعاء والمعدة).

وأفضل الأمثلة وأكثرها فهماً للخلايا الجذعية البشرية هي تلك الخلايا المتواجدة في البويضة الملقحة أو الزيجوت، فالزيجوت هو تلك الخلية الأحادية التي يكونها اتحاد الحيوان المنوي والبويضة، وكلا من البويضة والحيوان المنوي المكون للزيجوت تحمل نصف المواد الجينية المطلوبة لتكوين إنسان، وبمجرد أن تبدأ هذه الخلية الأحادية (الزيجوت/Zygote) في الانقسام يُعرف باسم الجنين ويستمر الانقسام في التضاعف من خلية واحدة إلى اثنين .. ومن اثنين إلى أربعة .. ومن أربعة إلى ثمانية .. وهكذا، حيث يستمر التضاعف بشكل سريع حتى يتكون في النهاية الكائن الحي بأكمله. هذا الكائن الحي – المتمثل في الإنسان الجديد – هو هيكل معقد بدرجة مذهلة يحتوى على العديد والعديد من بلايين الخلايا كل منها لها وظيفته الخاصة به والمختلفة: فهناك خلايا العين .. وخلايا القلب .. وخلايا الجهاز المناعي .. وخلايا المخ .. وخلايا الجلد .. الخ
المزيد عن التركيب التشريحي للعين ..

كل هذه الخلايا المتخصصة التي تؤلف أجهزة الجسم تنبثق في الأصل من الزيجوت. والخلية الجذعية كما سبق وأشرنا أنها تلك الخلايا التي تتوافر لها إمكانية النمو والتطور والتحول إلى أنواع مختلفة من خلايا الجسم المطلوبة، وخلايا الزيجوت هي خلايا كاملة الفعالية أو القدرة (Totipotent) أي أنها خلايا لها المقدرة على التطور إلى أي نوع من أنواع خلايا الجسم المتنوعة.
والعملية التي تصبح بها الخلايا الجذعية خلايا ناضجة أو متخصصة هي عملية معقدة للغاية وترتبط بتنظيم الجينات، لذا فما زالت الأبحاث تُجرى من أجل مزيد من الفهم حول معرفة ما الذي يتحكم في جعل الخلايا الجذعية خلايا متخصصة وبالغة.

* لماذا توجد للخلايا الجذعية أهمية خاصة؟
تمثل الخلايا الجذعية منطقة مثيرة في الطب، لأنها تتصل بقدرتها وإمكانيتها على إعادة بناء وتجديد ما تلف من الخلايا، بعض العلاجات الحالية مثل زرع نخاع العظام تعتمد فعلياً على استخدام الخلايا الجذعية وقدرتها على إعادة بناء الأنسجة التالفة. أما العلاجات الأخرى المتصلة بزرع الخلايا الجذعية في أعضاء الجسم التي تعرضت للضمور وتوجيهها للنمو بأن تصبح خلايا متخصصة لتحول الأنسجة التالفة إلى أنسجة صحية مازالت تحت الاختبار والبحث.

* ما هي أنواع الخلايا الجذعية؟
1- خلايا جذعية جنينية (Embryonic stem cells):
وهى الخلايا في المراحل الأولى من تكون الجنين (من الأسبوع الأول حتى الثامن/Embryo) هي خلايا لها القدرة على أن تصبح ناضجة وتتوافر لها سمات خاصة من الشكل والوظائف في أي جزء من أجزاء الجسم. بعد مرور ما يقرب من (7) سبعة أيام، يبدأ الجنين في تكوين هيكل اجوف يُعرف باسم البلاستوسايت أو الحويصلة الأولية (Blastocyst) الذي يحتوى على كتلة من الخلايا التي تتحول إلى مرحلة متقدمة من الجنين (الجنين بعد مرور الثمانية أسابيع الأولى/Fetus) وبالمثل تحتوى على أنسجة (Trophoblastic) التي تصبح المشيمة وغيرها من الأنسجة الأخرى الداعمة للجنين. وإذا تم أخذ الخلايا من البلاستوسايت (Blastocyst) في هذه المرحلة تُعرف باسم الخلية الجذعية وافرة القدرة (Pluripotent) أي الخلايا التي لها قدرة على أن تصبح أنواع عديد مختلفة من خلايا الجسم البشرى، ويُشار على الخلايا في هذه المرحلة باسم الخلايا الجذعية الجنينية الأولية (Blastocyst embryonic stem cells). وعندما تنمو أي نوع من هذه الخلايا الجنينية في مزرعة بالمعامل تنقسم إلى أعداد لا نهائية، وهذه الخلايا المنقسمة تُعرف باسم (Embryonic stem cell lines) خطوط الخلايا الجذعية الجنينية.
المزيد عن مراحل نمو الجنين المختلفة ..

بعد أن يبلغ الجنين الأسبوع الثامن يصبح (Fetus)، هذا الجنين في مرحلته المتقدمة يحتوى على خلايا جذعية وافرة القدرة (Pluripotent) التي تنمو وتتحول إلى أنسجة الجسم المختلفة للجنين.

2- الخلايا الجذعية البالغة (Adult stem cells):
الخلايا الجذعية البالغة تتواجد في الأجساد البشرية بأسرها في أعداد صغيرة، والخلايا الجذعية البالغة هي إحدى فئات الخلايا التي ثبتت فاعليتها على مدار 30 عاماً في زراعة نخاع العظام، وهى بخلاف الخلايا الجنينية التي تفيد أي جزء من أجزاء الجسم تكون مخصصة فعادة بناء جزء محدد بالجسم وليس بناء أي نسيج أو عضو من أعضاء الجسم، ولذا يُشار إليها بالخلايا الجذعية متعددة القدرات (Multipotent stem cells) وهى الخلايا التي تتوافر لها القدرة على تكوين أنواع مختلفة من الخلايا ولكن من نسيج معين كالقدرة على تكوين كرات الدم الحمراء وكرات الدم البيضاء والصفائح من خلايا الدم المتعددة القدرة، أو في بعض الأحيان قد يُشار إليها أيضاً باسم الخلية الجذعية الجسدية (Somatic stem cells)، والخلية الجسدية هي أي خلية موجودة في الجسم باستثناء الخلايا الجنسية المتمثلة في البويضات والحيوانات المنوية، ويوجد بها 46 كروموسوم.

ومن أمثلة الخلايا الجذعية البالغة خلايا الدم الجذعية والتي تسمى بـ(Hematopoietic stem cell)، فعند الإشارة إلى زرع نخاع العظام أو زرع الخلايا الجذعية أو زرع الدم فإن الخلية التي تم زراعتها هي خلية الدم الجذعية. هذه الخلية نادرة ويتم العثور عليها بشكل أساسي داخل نخاع عظام البالغين.
وبخلاف الاعتقاد العلمي الذي ظل لفترة طويلة من الزمن على أن خلايا الدم الجذعية هي خلية مكرسة نفسها لوظيفة واحدة فقط والتي تختص بتخليق خلايا الدم الأخرى فقط ولا تمتد إلى تخليق أياً من خلايا أعضاء الجسم الأخرى، إلا أنه هناك دليل تم التوصل إليه مؤخراً بأن البعض من خلايا الدم الجذعية قادرة بشكل واضح عن تغيير مسارها لتصبح خلية جذعية ليس لخلايا الدم فقط وإنما لمختلف خلايا أعضاء الجسم، ومثالاً على ذلك: نجد أن هناك بعض النماذج من زراعة نخاع العظام تم إجراؤها على فئران أصيبت غدة الكبد لديهم بالضمور، حيث لوحظ أن خلايا الكبد نمت من جديد بشكل جزئي بوساطة الخلايا التي تم استخلاصها من نخاع العظام.

كما أن هناك دراسات مشابهة أوضحت إمكانية استخلاص أنواع خلايا عديدة مختلفة من بعضها البعض، تنمو خلايا القلب من الخلايا الجذعية المشتقة من نخاع العظام، وتنمو خلايا نخاع العظام من خلايا العضلات الجذعية، كما انه من الممكن أن تتحول خلايا المخ الجذعية إلى أنماط متعددة من الخلايا.

إذن ما هو الفرق بين الخلايا الجذعية الجنينية والخلايا الجذعية البالغة؟
تتوافر للخلايا الجنينة خواص وسمات أفضل من الخلايا الجذعية البالغة، في الجوانب الآتية:
- لم يتم اكتشاف الخلايا الجذعية البالغة في جميع أنواع أنسجة الجسم,
- توجد الخلايا الجذعية البالغة بأعداد قليلة.
- كما أن عدد الخلايا البالغة تقل كلما تقدم العمر بالإنسان.
- الخلايا الجذعية لا تتوافر لها نفس القدرة على النمو والتكاثر كتلك التي تتوافر مع الخلايا الجنينية.
- قد يكون بها بعض العيوب لتعرضها لبعض المؤثرات مثل السموم.

3- خلايا الدم الجذعية المحيطية (Peripheral blood stem cells):
أغلب خلايا الدم الجذعية تتواجد في نخاع العظام، لكن يوجد القليل منها في مجرى الدم لذا يمكن الحصول عليها من خلال سحب عينة الدم، وخلايا الدم الجذعية قادرة على إعطاء الدفعة من اجل نمو خلايا مختلفة تؤلف الدم والجهاز المناعي متضمنة على خلايا الدم الحمراء والصفائح الدموية والحويصلات الليمفاوية وخلايا الدم البيضاء (Granulocytes) جرانيولوسيت أو الخلايا المحببة.
خلايا الدم الحمراء - هي التي تحمل الأكسجين في الجسم وتكسب الدم لونه الأحمر.
الصفائح الدموية – هي التي تساعد على إيقاف النزيف وتساعد الدم على التجلط وتساعد على التئام الجراح.
المزيد عن الجلطات الدموية ..
الخلايا المحببة نوع من خلايا الدم البيضاء – هذا النوع من خلايا الدم البيضاء يحارب العدوى البكتيرية.
الحويصلات الليمفاوية – هي نوع من خلايا الدم البيضاء التي تشكل جزء من الجهاز المناعي بالجسم، وتساعد في محاربة أنواع العدوى الأخرى .. كما تساهم في حماية الجسم من الإصابة بأمراض السرطان.
المزيد عن السرطان ..
كل هذه الخلايا المختلفة بوظائفها المختلفة تشتق من خلايا الدم الجذعية المعروفة.

4- خلايا الدم الجذعية بالحبل السُري (Umbilical cord stem cells):
الدم في الحبل السُري يحتوى على البعض من الخلايا الجذعية والتي تتماثل جينياً مع المولود الحديث، مثل الخلايا الجذعية للبالغين توجد خلايا جذعية متعددة القدرات (Multipotent) قادرة على أن تنمو إلى أنواع خلايا أخرى بعينها – وليس لكل أجزاء الجسم. لذا يتم الاحتفاظ بدم الحبل السُري في بنوك أو يتم تخزينها إذا احتاج الإنسان فيما بعد إلى علاج بالخلايا الجذعية لأمراض مستعصية قد يصاب بها، وهذا في حد ذاته حلاً جذرياً للمضاعفات التي تحدث للشخص بسبب رفض الجهاز المناعي لما هو غريب عنه، فهو يعد علاجاً ذاتياً من داخل جسد الشخص نفسه، ومن أكثر الأمثلة شيوعاً تلك المضاعفات التي تحدث عند زراعة أو نقل الأعضاء برفض الجسم لهذا العضو الدخيل.
المزيد عن العناية بالحبل السُري ..

5- الخلايا الجذعية المحفزة (Induced pluripotent stem cells):
كانت أول محاولة لتحفيز الخلايا الجذعية البشرية في عام 2007، وهذه الخلايا كانت خلايا جذعية بالغة تم تحويلها جينياً إلى خلايا لها نفس خواص الخلايا الجذعية الجنينية. وفى الدراسات التي أُجريت على الحيوانات أوضحت أن هذه الخلايا لها سمات الخلايا الجذعية وافرة القدرة (Pluripotent). وهذه الخلايا البشرية تنضج وتصبح أنواع من الخلايا الجنينية المختلفة المتكاثرة، وتأتى قيمة هذه الخلايا في أنها تقدم يد المساعدة للعلماء في مجال دراسة تطور الأمراض والتوصل إلى العلاج الدوائي لها، كما قد يكون لها استخدامات مستقبلية في طب زراعة الأعضاء، لكنه مازالت هناك الحاجة إلى إجراء المزيد من الأبحاث عن إمكانية استخدام هذه الخلايا.

* لماذا يُثار الجدل حول استخدام الخلايا الجذعية؟
الخلايا الجذعية الجنينية وخطوط الخلايا الجذعية الجنينية حازت على الكثير من الاهتمام والجدل في نفس الوقت، وخاصة فيما يتعلق بأخلاقيات استخدامها من عدمه. وكما هو واضح بشكل كبير، أن هناك أمل في التوصل إلى حلول لعلاج أعداد كبيرة من الحالات المرضية نتيجة لتطور الخلايا الجذعية الجنينية، لكنه يوجد فارق كبير بينها وبين الاستنساخ (Cloning) حيث يخلط الكثير فيما بينهم، فما هو هذا الفارق؟!

الاستنساخ يعنى بشكل عام إنشاء أو إنتاج نسخة طبق الأصل، وفى علم الأحياء تشير إلى العملية المستخدمة لنسخ الخلايا والكائنات الحية بواسطة المادة الوراثية (DNA). ومن التجارب الناجحة الشهيرة في مجال الاستنساخ هو استنساخ النعجة "دوللى" بعد مئات التجارب التي أُجريت على الحيوانات والتي ظهرت معها العديد من الاضطرابات من مشاكل في القلب وضعف الجهاز المناعي ... الخ

وفى مجال استنساخ الأجنة تتم بالطريقة الآتية: يتم نزع النواة من الخلية الجنسية المتمثلة في البويضة، وتوضع بدلاً منها نواة خلية جنسية قادرة على التكاثر والانقسام، ثم تُلقح بالحيوان المنوي وتسلط عليها الشحنات الكهربائية
بحيث تبدأ الخلية في الانقسام على أن توضع في محلول ملحي لتحفيز عملية الانقسام وبعدها في رحم الأم مثل عملية التلقيح الصناعي وفى النهاية يُولد الجنين.
المزيد عن طفل الأنابيب ..

إلا أن هذه العملية لها عواقبها الوخيمة حيث يحذر العلماء من استنساخ البشر خشية وقوع شذوذ جيني. كما أن الأم والجنين قد يتعرضا للعديد من المخاطر ومن بينها: كبر حجم الطفل مما يعرض رحم الأم للانفجار أو قد ينتفخ بالسوائل، وكثيراً ما تتعرض الأم إلى الإجهاض التلقائي وعدم اكتمال الحمل.
المزيد عن الإجهاض التلقائي ..

* ما هي خيارات العلاج المتاحة بالخلايا الجذعية الآن؟
الاستخدام الشائع للعلاج بالخلايا الجذعية يتمثل في خلايا الدم الجذعية المشتقة من نخاع العظام أو من الدم المحيطى أو من الحبل السُري. ويعتبر العلاج بزراعة نخاع العظام من أكثر أنواع العلاج بالخلايا الجذعية انتشاراً وشيوعاًً حيث تعالج الأمراض السرطانية المتصلة بالدم مثل اللوكيميا وغيرها من اضطرابات الدم أو تلك المتصلة بنخاع العظام.
المزيد عن سرطان الدم (اللوكيميا) ..

مع عملية زرع النخاع، يتم تدمير خلايا الدم البيضاء ونخاع العظام الموجود باستخدام العلاج الكيميائي والإشعاعي، ثم يتم حقن المريض بعينة نخاع العظام التي تحتوى على الخلايا الجذعية المنقولة من شخص سليم تضاهى أنسجتها أنسجة المريض، تستقر الخلايا الجذعية المزروعة في نخاع عظم المريض حيث تبدأ في إنتاج خلايا الدم الصحية الجديدة. أما خلايا الدم الجذعية بالحبل السُري وخلايا الدم الجذعية المحيطية يمكن استخدامها بدلاً من عينات نخاع العظام في عملية زرع النخاع.

* مستقبل علاج الاضطرابات المختلفة بالخلايا الجذعية:
بما أن مجال الخلايا الجذعية مشوق لإجراء المزيد من الأبحاث عليه، لذا نجد الباحثين والأطباء في حالة بحث مستمر عن إمكانية استخدم الخلايا الجذعية في علاج العديد من الاضطرابات والإصابات. ومن أجل أن ينجح العلاج بالخلايا الجذعية في العديد من المجالات الطبية لابد من توافر عدة عوامل، من بينها:
- اختيار النوع الملائم من الخلايا الجذعية.
- لابد من تماثل الخلايا الجذعية لخلايا الجسم المنقول إليها حتى لا يدمرها الجهاز المناعي.
- تحديد الوسيلة الفعالة لتلقى جسم الإنسان للخلايا الجذعية في المكان الصحيح الذي تنمو وتنضج فيه (وهذا التحديد فيه صعوبة بالغة).
ويجرى الباحثون الآن اختباراتهم على تطبيق العلاج بالخلايا الجذعية مع قائمة الأمراض التالية:
- أمراض القلب.
- الشلل الرعاش.
- إصابات الحبل الشوكى.
- مرض السكرى.
- التهاب المفاصل.
المزيد عن التهاب المفاصل ..
- الحروق.
المزيد عن الحروق ..
- مرض التصلب العصبي المتعدد.
المزيد عن مرض التصلب العصبي المتعدد ..

* الخلايا الجذعية بإيجاز:
- الخلايا الجذعية هي خلايا بدائية لديها الإمكانية أن تنضج وتنمو في صورة خلايا متنوعة ومختلفة تستخدم لكافة أعضاء الجسم البشرى.
- هناك العديد من أنواع الخلايا الجذعية، هذا التنوع يعتمد على منشأها وعلى مقدرتها على النضج والنمو.
- زراعة نخاع العظام من أكثر الأمثلة شيوعاً على العلاج بالخلايا الجذعية من حيث الانتشار.
- مازالت الأبحاث في طريقها لتأكيد ما إذا كان العلاج بالخلايا الجذعية سيكون فعالاً مع العديد من الاضطرابات، ومن بينها:
- مرض السكرى.
المزيد عن السكر ..
- أمراض القلب.
- مرض الشلل الرعاش.
المزيد عن الشلل الرعاش ..
- إصابات الحبل الشوكى.
المزيد عن إصابات الحبل الشوكى ..