الخلايا الجذعية لنخاع العظم هي خلايا فريدة موجودة في نخاع العظم، ولديها القدرة على التطور إلى أنواع مختلفة من خلايا الدم والجهاز المناعي. وتؤدي هذه الخلايا الجذعية متعددة القدرات دورًا بالغ الأهمية في إنتاج خلايا الدم والمناعة، وقد أظهرت إمكانات كبيرة في علاج أمراض وإصابات متنوعة.
ما الخلايا الجذعية لنخاع العظم؟
يحتوي نخاع العظم على نوعين رئيسيين من الخلايا الجذعية: الخلايا الجذعية المكوّنة للدم (HSCs) والخلايا الجذعية الوسيطة (MSCs).
- الخلايا الجذعية المكوِّنة للدم خلايا جذعية متعددة القدرات التمايز تنشأ منها جميع أنواع خلايا الدم، بما فيها كريات الدم الحمراء وكريات الدم البيضاء والصفائح الدموية. وهي مسؤولة عن التجديد المستمر لخلايا الدم والمناعة طوال حياة الإنسان. وتوجد هذه الخلايا في الجزء الداخلي الرخو من العظام الذي يُسمى نخاع العظم [1].
- MSCs هي خلايا سدوية متعددة القدرات يمكنها التمايز إلى أنواع مختلفة من الخلايا، بما فيها خلايا العظام والغضاريف والعضلات والخلايا الدهنية. وتوجد في النسيج السدوي لنخاع العظم وتؤدي دورًا رئيسيًا في دعم تكوّن الدم وتجدد العظام والغضاريف.
مصادر الخلايا الجذعية لنخاع العظم
يمكن الحصول على الخلايا الجذعية لنخاع العظم من مصدرين رئيسيين:
- نخاع العظم – نخاع العظم هو النسيج الرخو الإسفنجي داخل العظام الذي يحتوي على الخلايا الجذعية المكوِّنة للدم. وهو المصدر الأساسي لجمع هذه الخلايا من أجل علاجات الزرع. ويُستخرج نخاع العظم من عظام الورك أو عظم القص تحت التخدير. ويُسمى ذلك جمع نخاع العظم أو شفط نخاع العظم.
- الدم المحيطي – يمكن أيضًا الحصول على الخلايا الجذعية المكوّنة للدم من الدم المحيطي. ويمكن لبعض الأدوية تحريك هذه الخلايا من نخاع العظم إلى مجرى الدم. ثم يُجمع الدم الغني بالخلايا الجذعية من وريد المتبرع بعملية الفصادة. وأصبح الدم المحيطي الآن المصدر الأكثر شيوعًا لهذه الخلايا لأغراض الزرع. ويمكن أيضًا جمعها من دم الحبل السري لحديثي الولادة. ويمكن حفظ هذا المصدر الغني بالخلايا الجذعية المكوّنة للدم وتخزينه للاستخدام مستقبلًا [2].
الخصائص الرئيسية للخلايا الجذعية لنخاع العظم
تشمل بعض الخصائص الحيوية للخلايا الجذعية لنخاع العظم ما يلي:
- التجدد الذاتي – القدرة على الانقسام وإنتاج مزيد من الخلايا الجذعية
- القدرة التمايزية – القدرة على التمايز إلى أنواع من الخلايا المتخصصة
- تعدد القدرات – القدرة على إنتاج أنواع متعددة من الخلايا، ولكن ليس جميع أنواع الخلايا
- القدرة على الاستهداف – القدرة على الهجرة إلى مواضع الإصابة أو الالتهاب
- التعديل المناعي – القدرة على تعديل الاستجابات المناعية
تجعل هذه الخصائص الخلايا الجذعية لنخاع العظم مرشحة مثالية للعلاجات القائمة على الخلايا.
كيفية عمل الخلايا الجذعية لنخاع العظم
تعمل الخلايا الجذعية لنخاع العظم من خلال آليات أساسية مثل التمايز. إذ يمكن للخلايا الجذعية أن تتمايز أو تنضج لتصبح مختلف خلايا الدم والخلايا المناعية التي تدور في أجسامنا.
تتمايز الخلايا الجذعية المكوِّنة للدم إلى سلالتين خلويتين رئيسيتين:
- السلالة النخاعية – تؤدي إلى تكوين خلايا الدم الحمراء والصفائح الدموية والخلايا الوحيدة والعدلات
- السلالة اللمفاوية – تؤدي إلى خلايا T- وخلايا B- والخلايا القاتلة الطبيعية
تنظم إشارات خلوية وعوامل نمو محددة عملية التمايز. كما تتجدد الخلايا الجذعية القادرة على التجدد الذاتي للحفاظ على مخزون ثابت من الخلايا الجذعية غير الناضجة. ويضمن ذلك إنتاج خلايا الدم والمناعة مدى الحياة. ويُعد A التوازن الدقيق بين التجدد الذاتي والتمايز في الخلايا الجذعية المكوّنة للدم ضروريًا للحفاظ على استتباب خلايا الدم. وقد يؤدي اختلاله إلى اضطرابات دموية [3].
دور الخلايا الجذعية لنخاع العظم
تشمل بعض الأدوار الرئيسية للخلايا الجذعية في نخاع العظم ما يلي:
- إنتاج خلايا الدم – تتمايز الخلايا الجذعية المكوِّنة للدم باستمرار إلى مختلف أنواع خلايا الدم التي يحتاج إليها الجسم. ويشمل ذلك خلايا الدم الحمراء وخلايا الدم البيضاء والصفائح الدموية.
- وظيفة الجهاز المناعي – تنشأ من الخلايا الجذعية المكونة للدم خلايا لمفاوية مثل خلايا T- وخلايا B- وخلايا NK-، وهي بالغة الأهمية للدفاع المناعي.
- الاستجابة للإصابة: MSCs يمكنها التوجه إلى مواضع الإصابة والالتهاب والمساعدة في إصلاح الأنسجة من خلال التمايز والإشارات نظيرة الصماوية.
- تجديد العظام والغضاريف – تؤدي MSCs دورًا حيويًا في تجديد وإصلاح إصابات العظام والأنسجة الغضروفية في الكتفين (بما في ذلك تمزق الكفة المدورة)، وإصابات الركبة، وآلام أسفل الظهر، وإصابات الحبل الشوكي، وهشاشة العظام، وإصابات الورك.
زراعة الخلايا الجذعية لنخاع العظم
زرع نخاع العظم (BMT) يتضمن زرع الخلايا الجذعية المكوِّنة للدم لتجديد وظائف الجهاز المكوِّن للدم والجهاز المناعي لدى المريض. ويُستخدم لعلاج:
- علاج أنواع معينة من سرطانات الدم، مثل ابيضاض الدم واللمفوما والورم النقوي المتعدد
- الأمراض الوراثية التي تصيب خلايا الدم، مثل الثلاسيميا ومرض الخلايا المنجلية [4]
- حالات نقص المناعة
يستخدم العلاج الذاتي BMT الخلايا الجذعية الخاصة بالمريض، بينما يستخدم العلاج الخيفي BMT خلايا جذعية من متبرع وينطوي على مخاطر أكبر. خطوات BMT:
- جمع الخلايا الجذعية المكوِّنة للدم من المريض/المتبرع
- يتلقى المريض A علاجًا كيميائيًا مع العلاج الإشعاعي أو من دونه لاستئصال نخاع العظم في عدة أنواع من السرطان
- حقن الخلايا الجذعية المكوِّنة للدم المجموعة في مجرى دم المريض (زرع نخاع العظم)
- زرع خلايا جذعية مكوّنة للدم سليمة لتتمكن من الاستقرار في نخاع العظم وتجديد عملية إنتاج خلايا الدم
حفظ دم الحبل السري
يُعد دم الحبل السري مصدرًا غنيًا بالخلايا الجذعية المكوِّنة للدم، ويمكن جمعه دون تدخل جراحي عند الولادة وتخزينه في بنوك دم الحبل السري حول العالم. وتشمل أبرز فوائد الخلايا المجموعة من أجل حفظ دم الحبل السري ما يلي:
- لا يوجد خطر على الأم أو الرضيع عند استخدام خلايا سليمة
- انخفاض خطر انتقال الفيروسات من الخلايا المتبرع بها
- انخفاض احتمال رفض زرع المتبرع
يمكن تخزين الخلايا الجذعية لدم الحبل السري وخلايا المتبرعين بأمان في بنك الخلايا الجذعية لدينا مدة تصل إلى عشرين عامًا، لتكون مصدرًا للخلايا الجذعية المستخدمة في الزرع الذاتي.
الخلايا الجذعية لنخاع العظم في الطب التجديدي
للخلايا الجذعية لنخاع العظم تطبيقات واعدة في الطب التجديدي بفضل قدرتها على التجدد الذاتي وخصائصها متعددة القدرات. وتشمل التطبيقات الحالية للخلايا الجذعية لنخاع العظم ما يلي:
- إصلاح القلب بعد احتشاء عضلة القلب وأمراض القلب
- علاج الحالات العصبية، مثل التصلب المتعدد والسكتة الدماغية وإصابات الدماغ الرضحية وALS وألزهايمر وداء باركنسون
- تجديد الغضاريف والعظام المتضررة
- التئام الجروح
- علاجات مكافحة الشيخوخة وتجديد الشباب
تركز الأبحاث الجارية في مركز ريجينيريشن على إطلاق الإمكانات العلاجية الكاملة لهذه الخلايا الجذعية. يحتوي نخاع العظم على خلايا جذعية مكوِّنة للدم وخلايا جذعية وسيطة ضرورية لإنتاج خلايا الدم والمناعة. وتجعلها خصائصها الفريدة في التجدد الذاتي والتمايز والتعديل المناعي مثالية لعلاج اضطرابات الدم وتطبيقات الطب التجديدي، مثل داء كرون والعلاج بالخلايا الجذعية لداء السكري. وقد وسّعت التطورات في زراعة الخلايا الجذعية وحفظها نطاق الوصول إلى هذه الخلايا المنقذة للحياة. وتبشر الأبحاث الجارية التي تركز على فهم بيولوجيا الخلايا الجذعية لنخاع العظم باكتشاف علاجات خلوية مبتكرة للعديد من الأمراض المستعصية [5].
قد تشكل تكلفة الخلايا الجذعية المستمدة من نخاع العظم وإمكانية الحصول عليها عائقًا كبيرًا لبعض المرضى. فبحسب نطاق الحالة وشدتها، قد تكون علاجات الخلايا الجذعية مكلفة، ولا تغطيها جميع خطط التأمين. وقد يصعب أيضًا العثور على متبرع مناسب، ولا سيما لبعض المرضى ذوي فصائل الدم النادرة أو المنتمين إلى خلفيات عرقية ناقصة التمثيل. وتُعد الجهود الرامية إلى زيادة الفحوص وتوسيع الوصول إلى سجلات المتبرعين حول العالم ضرورية لتحسين إمكانية الحصول على العلاج وتوفير علاجات منقذة للحياة لعدد أكبر من المرضى.
أثبتت الخلايا الجذعية الوسيطة المأخوذة من نخاع العظم أنها مورد قيّم في علاج حالات طبية مختلفة، من اضطرابات الدم إلى أمراض المناعة الذاتية والسرطانات. ومع وجود تحديات ينبغي معالجتها، ستواصل تطبيقات استخدام الخلايا الجذعية الذاتية المأخوذة من نخاع العظم نموها، بما يبعث الأمل في تحسين بروتوكولات العلاج وتحقيق نتائج أفضل للمرضى.
المراجع السريرية المنشورة
[1] ^Purwaningrum M, Jamilah NS, Purbantoro SD, Sawangmake C, Nantavisai S. دراسة مقارنة لخصائص علاجات الخلايا الجذعية الميزنكيمية المشتقة من نخاع العظم في Thailand. J Vet Sci. نوفمبر 2021؛22(6):e74. doi: 10.4142/jvs.2021.22.e74. نُشر إلكترونيًا 2021 أغسطس 26. PMID: 34697921؛ PMCID: PMC8636658.
[2] ^ Morrison SJ، Scadden DT. حاضنة نخاع العظم للخلايا الجذعية المكوّنة للدم. Nature. 2014 يناير 16؛505(7483):327-34. doi: 10.1038/nature12984. PMID: 24429631؛ PMCID: PMC4514480.
[3] ^ Archacka K، Grabowska I، Mierzejewski B، Graffstein J، Górzyńska A، Krawczyk M، Różycka AM، Kalaszczyńska I، Muras G، Stremińska W، Jańczyk-Ilach K، Walczak P، Janowski M، Ciemerych MA، Brzoska E. تعزز الخلايا الجذعية/السدوية الوسيطة المشتقة من نخاع العظم والمهيأة مسبقًا بنقص الأكسجة اندماج الأرومات العضلية وتجدد العضلات الهيكلية. Stem Cell Res Ther. 2021 أغسطس 9؛12(1):448. doi: 10.1186/s13287-021-02530-3. PMID: 34372911؛ PMCID: PMC8351116.
[4] ^ Dharmasaroja P. الخلايا الجذعية الوسيطة المشتقة من نخاع العظم لعلاج السكتة الدماغية الإقفارية. J Clin Neurosci. 2009 يناير؛16(1):12-20. doi: 10.1016/j.jocn.2008.05.006. نُشر إلكترونيًا 2008 نوفمبر 18. PMID: 19017556.
[5] ^ فان نوردن CJF، بريزنيك ب، نوفاك م، فان ديجك AJ، تانان س، فيتوري م، بوغاتاي يو، باكر ن، خوري JD، مولينار RJ، هيرا VVV. حين يلتقي علم الأحياء الخلوي بأيض الخلايا: يتشابه إنتاج الطاقة في الخلايا الجذعية والخلايا الجذعية السرطانية في الدماغ ونخاع العظم. مجلة الكيمياء النسيجية والكيمياء الخلوية. 2022 يناير؛70(1):29-51. المعرّف الرقمي: 10.1369/00221554211054585. نُشر إلكترونيًا في 2021 أكتوبر 29. PMID: 34714696؛ PMCID: PMC8721571.
