الوراثة وسرطان الثدى

يعتبر سرطان الثدي عند النساء ثاني السرطانات شيوعاً عند النساء،.بينما هو من السرطانات النادرة لدى الرجال فهو يمثل فقط 1% من مجموع المصابين بسرطان الثدي.وفي الأسطر القادمة سوف نناقش سرطان الثدي من الناحية الوراثية و دور الجينات(المورثات)في الإصابة بالمرض ولن نتطرق إلى الأساليب العلاجية. الوراثة و السرطان إن الأسباب الحقيقة والمباشرة لحدوث السرطان غير معروفة بشكل واضح.ولكن هي تعتبر من الناحية الوراثية من الأمراض المتعددة الأسباب.فهي لا تنتج في العادة من مسبب واحد بل هي ناتج تضافر عدة أمور وعوامل.وتقسم هذه العوامل أو الأسباب إلى عوامل وراثية وعوامل بيئية.و العوامل الوراثية عبارة عن خلل أو تغير في احد المورثات يجعل الشخص لدية قابلية للإصابة إذا تعرض إلى شيء في البيئة المحيطة..أي أن الإصابة لا تحدث إلا إذا كان الشخص لدية القابلية للإصابة وتعرض لمسبب ما في البيئة المحيطة به.

الوراثة و سرطان الثدي لا شك لدى العلماء أن سرطان الثدي من الأمراض التي تنتقل بالوراثة المتعددة الأسباب.فالمرأة تصاب بسرطان الثدي إذا كان لديها استعداد وراثي يجعلها قابله للإصابة ثم تعرضه إلى شيء ما في البيئة المحيطة بها.وعلماء الوراثة يحاولون البحث عن الجينات التي تجعل المرأة لديها قابليه للإصابة كما أنهم يقوم المهتمون بسرطان بشكل عام البحث عن المسببات البيئية. مع أننا قلنا أن سرطان الثدي ينتقل بالوراثة المتعددة الأسباب إلا أن هناك بعض العائلات لديها قابلية عالية للإصابة نتيجة لوجود عامل وراثي قوي.و بذلك قد ينتقل المرض(على شكل جين)من جيل إلا أخر.و يقوم علماء الوراثة بإجراء الأبحاث الوراثية على هذه العائلات لاكتشاف أنواع جديدة من الجينات.و قد تقراء في الصحف بين حين و أخر عن اكتشاف جين جديد يسبب سرطان الثدي فتتضافر الجهود لمحاولة اكتشاف الأسباب الحقيقية للسرطان والتي قد تفيد في اكتشاف طرق حديثة للوقاية من سرطان أو إنتاج علاج جديد وفعال لهذا المرض الخبيث. و عند تكرر سرطان الثدي في عائلة ما فليس بالضرورة أن تكون هذه الإصابة نتيجة عن وجود عوامل وراثية قوية في تلك الأسرة.فقط تكون ناتجة عن تضافر عدة أسباب مع بعضها البعض(أي الوراثة المتعددة الأسباب)أو ناتجة عن تعرض كل المصابين إلى مواد مسرّطنة في البيئة.فلذلك نستطيع أن نقول أن معظم المصابين بسرطان الثدي حدث لهم السرطان نتيجة لعوامل وراثية وبيئية مع بعضها البعض.بينما القليل من المصابين لديهم عوامل وراثية فقط أو بيئية فقط.لاحظ أننا استعملنا كلمة عوامل ولم نقل أسباب و السبب في ذلك هو أن الشخص الذي أصيب بسرطان كان عنده لديه الاستعداد منذ الولادة للإصابة بسرطان نتيجة لعطب أو خلل أو تغير في احد الجينات(ويسمى هذا التغير بالطفرة) ولكن هذا التغيير لوحده لا يسبب في العادة بأي مرض ولكن مع مرور العمر أو بعد التعرض إلى شيء ما في البيئة(بعض الفيروسات او المواد الكيميائية او الأشعات النووية) أدى إلا إصابة النسخة الثانية من الجين بالعطب فسبب له الإصابة بالسرطان.ولذلك تعتبر السرطانات و سرطان الثدي ضمنهم ناتج عن حدوث طفرتين في زوج من الجينات وهذه الطريقة معروفة لدى الأطباء بالضربة المزدوجة.

اكتشاف الجينات المسببة لسرطان الثدي استطاع العلماء بمساعدة من بعض العائلات التي تكررت لديهم الإصابة بسرطان الثدي من اكتشاف بعض الجينات التي تسببت بشكل مباشر في الإصابة بهذا النوع من السرطانات.ولكن مع كل تضافر الجهود لكشف المسببات الوراثة فان العمل مازال في بدايته ويحتاج إلا المزيد من الأبحاث والتعاون المشترك بين العلماء والمصابين بهذا المرض أو الذين لديهم قابليه للإصابة.و لتسهيل فهم دور و أهمية هذه الجينات سوف نقسم هذه الجينات إلى ثلاث مجموعات.في المجموعة الأولى جينات لديها نزعة قوية للإصابة بسرطان الثدي إذا حدث بها طفرة او تغير .وتمثل هذه المجموعة نسبة قليلة من مجموع المصابين بسرطان الثدي و سو ف نسمي هذه المجموعة بالجينات القوية النادرة الانتشار.والمجموعة الثانية هي أكثر شيوعا من الأول والجينات فيها قوية،واسم هذه المجموعة الجينات القوية المتوسطه الانتشار.أما المجموعة الأخيرة فهي أكثر انتشار من سابقاتها ولكنها جينات ضعيفة ونسميها بمجموعة الجينات الضعيفة الأكثر انتشار. الجينات القوية النادرة الانتشار هناك أمراض نادرة ناتجة عن خلل في جين معين فتجعل المصاب بها لديه قابلية للإصابة بالسرطان في أي جزء من جسمه.و يطلق على هذه الأمراض متلازمات ومن اشهرها متلازمة لــي فروماني ( Li Frumani Syndrome) وهي ناتجة من خلل في جين مشهور يسمى بجين بي53 (P53 ).وهذا الجين كما هو الحال في كثير من الجينات المسببة للسرطان له تتحكم في انقسام الخلية وانقسامها.وعند حدوث طفرة بها يختل هذا التحكم فينتج عنه خلايا تنقسم بشكل عشوائي أو من دون حاجة و إذا لم يتوقف هذا الانقسام فان الأمر يؤدي إلى حدوث كتلة كبيرة من الخلايا الغير مرغوب بها فتحدث ورماً. الجينات القوية المتوسطة الانتشار هذه المجموعة تشمل جينين (مورثين)مهمين واحد منهما على كروموسوم 17 ويسمى بالـ جين سرطان الثدي1(BRC1 ) والثاني على كروموسوم 13 ويسمى بجين سرطان الثدي 2 ( BRC2).يوجد حوالي 200 صيغة (الييل Alleles)للجين الأول و حوالي100 صيغة للجين الثاني.ولكن ليس كل هذه الصيغ تزيد من احتمال الإصابة بسرطان الثدي ولكن كل امرأة تحمل الصيغة المسرطنة لديها احتمال قد يصل إلى 80 % قبل أن يصل عمرها 70 سنة.يكثر حدوث بعض الصيغ المسرطنة في بعض الشعوب ،فمثلا 2.5% من اليهود الإشكنازيين (من أصول أوربية)يحملون الصيغة المسرطنة،وهي المتسبب الرئيسي في إصابة 25% من كل حالات سرطان الثدي للنساء التي أعمارهن اقل من 40 سنة.ولكن نسبة حاملي جين سرطان الثدي 1 و 2 في عامة الناس التي أجريت الأبحاث عليهم(أوربيين، ومن أمريكا الشمالية)لا تتعدى 0.5% وهي المسبب الرئيسي لحوالي 5-10% من حالات سرطان الثدي.هناك مؤشرات إلى وجود جين ثالث في هذه المجموعة ولكن لم يتم الكشف عنه إلى الآن.لقد اكتشف حديثا أن الصيغة الطبيعية من جين سرطان الثدي 1 قد يتحول إلى صيغة مسرطنة إذا حدث تغيير في الحالة الكيميائية للجزء المجاور للجين ولذلك ليس شرطا أن يحدث تغير في داخل الجين.تسمى خذه الحالة الكيميائية بإضافة الميثالين إلى الحمض النووي سيتوسين (Hyper-Methylation ) الجينات الضعيفة الأكثر انتشار يعرف العلماء القليل من المعلومات عن هذه المجموعة نظرا لصعوبة اكتشافها.وهي مجموعة مهمة نظرا للاعتقاد أنها المسبب الرئيسي لكثير من الحالات .إن أهم جين اكتشف في هذه المجموعة جين يسبب مرض يعرف بمتلازمة أتاكسيا تلنجكتيزيا( Ataxia Telengectasia)ويصيب الأطفال ويؤدي إلى عدم توازن في المشي مع توسع في الشعيرات الدموية في العينين مع زيادة في نسبة الإصابة بسرطان العقد اللمفاوية و هو أيضا يزيد من احتمال إصابة أم الطفل بسرطان الثدي.وفي المستقبل القريب إنشاء الله سوف يكتشف المزيد و المزيد من هذه الجينات ولكن يعتقد أن كل جين سوف يكون مسئول عن نسبة صغيرة من حالات سرطان الثدي.

نسخ أو استنساخ قطع دى ان اى بالهندسة الوراثية

نسخ أو استنساخ القطع من الدي إن أي عن طريق الهندسة الوراثية.

إن ما يهتم به العلماء في باب الاستنساخ هو نسخ قطع من الدي إن أي كانت هذه القطع عبارة عن جين(مورث)أو جميع الجينوم(أي كل الدي إن أي الموجود في الكائن الحي).و اشهر العمليات التي تجرى هي نسخ قطعة من الدي إن أي. و يحتاج العلماء للقيام بنسخ القطع لأنهم يحتاجون إلى كمية كبيرة من هذه النسخ و ذلك لندرة استخلاصها في كل مرة من داخل الخلية و ذلك لوجود التعقيدات الإنشائية للكروموسومات .و على سبيل المثال فان الجين المنتج لسلسة بيتا في الهيموجلوبين و المعروف بمورث ببيتا جلوبين( Beta-Globin Gene) يمثل فقط 0.00005% من حجم الدي إن أي الكلي في الخلية(و الذي يتراوح ب 3بلايين قاعدة نووية).كما أن الجين العملاق و المعروف بجين الدستروفين( Dystrophin Gene ) و الذي يتراوح حجمه بال2.5 ميقابيز (2.5Megabases ) لا يمثل أكثر من 0.08% من الحجم الكلي للدي إن أي في الخلية.و لذلك فان العلماء يحتاجون إلى إجراء نسخ لهذه الجينات أو القطعة من الدي إن أي لكي يتسنى لهم التعامل بها و إجراء التجارب عليها.و هناك طريقتان رئيسيتان للنسخ:

1- النسخ عن طريق استخدام الخلايا الحية(Cell-Based DNA cloning)

2- النسخ عن طريق غير الخلايا الحية(Cell-Free DNA cloning) و ذلك باستخدام البي سي أر( Polymerase chain reaction PCR).سوف نورد لهذه الطريقة صفحة مستقلة إنشاء الله.

النسخ عن طريق استخدام الخلايا (Cell-Based DNA cloning)

يرتكز النسخ باستخدام الخلايا الحية على ثلاث خطوات:

1- تصميم قطعة مهجنة من الدي إن أي المراد نسخها و دي إن أي من ناقل (Vector) و لدية القدرة على التكاثر.و ذلك عن طريق استخدام الإنزيمات القاطعة(Restriction enzymes).	1- Construction of recombinant DNA molecules by in Vitro attachment to Replicon(Vector).
2- نقل القطعة المهجنة و التي هي بداخل الناقل إلى خلية حية و في العادة تستخدم البكتيريا(Bacteria ) خاصة النوع المعروف بالايكولي (E,coli او الخميرة( Yeast).	2-Transformation using bacteria or yeast
3- اختيار المستعمرات البكتيرية التي تحتوي على الناقل و القطعة المهجنة و السماح لها بالتكاثر.عن طريق أطباق الزراعة(Culture Plates) أو في محاليل سائلة.	3- Selective propagation of cell clones.
4-استخلاص القطع المهجنة و استخراج الدي ان أي منها بكميات كبيرة.	3- Isolation of recombinant DNA clones

1- تصميم القطع مهجنة من الدي إن

يعتمد النسخ باستخدام الخلايا الحية على قدرة القطعة المراد نسخها على الانقسام أو التكاثر الذاتي عندما توضع داخل الخلية الحية.و لا شك أن قطع الدي إن أي العادية ليس لديها القدرة على التكاثر الذاتي و لذلك فان العلماء قاموا بتجاوز هذا الأمر بان ادخلوا القطعة التي يريدون نسخها في ناقل من النواقل( Vectors ) المعروفة بقدرتها على التكاثر الذاتي(راجع موضوع النواقل).و بغض النظر عن نوع الناقل فان طريقة إدخال قطعة الدي ان أي المراد نسخها إلى الناقل تقريبا واحدة.و هذه الخطوات ببساطة كما يلي:

1- بعد أن يتم تحديد القطعة المراد نسخها يضاف إليها إنزيم قاطع محدد و ليكن مثلا إنزيم ( أ )فيقوم هذا الإنزيم بقطع الدي إن أي في مكان محدد حسب التسلسل النووي.

2- يضاف نفس الإنزيم للناقل و الذي يقوم بقطعة أيضا في نفس التسلسل النووي.

3- تضاف القطع المراد نسخها بعد قطعها بالإنزيم القاطع إلى الناقل المقطّع. فتتداخل التسلسلات النووية بين الناقل و بين قطع الدي إن أي المراد نسخها. فنشاء من ذلك قطعة مهجنة من الناقل و بداخله القطعة المراد نسخها.و ترتبط قطعة الدي إن أي البلازميد من أطرافها برابطة هيدروجينية و هي رابطة ضعيفة لذلك يضاف إنزيم يسمى ليقيز أو اللاصق(Ligase ) لكي يحول الترابط بين قطعة الدي إن أي و التناقل إلى رابطة قوية(Covalent Bond )

إن أكثر لناقلات استخداما هي البلازميد و لكن يمكن استخدام الفيج أو الياك أو أي ناقل أخر.و الذي يحدد نوع الناقل المراد استخدامه هو في العادة كبر القطعة المراد استنساخها.ففي حالة القطع الصغيرة يستخدم البلازميد أو الفيج بينما يستخدم الياك أو الباك في حالة القطع الكبيرة.

2- نقل القطعة المهجنة و التي هي بداخل الناقل إلى خلية حية

في الغالب تستعمل البكتيريا خاصة النوع المعروف الايكولي(E.Coli) في عملية الزراعة و ذلك لسهولة إدخال الناقل إليها، و إلى سرعة انقسامها (تنقسم البكتريا تقريبا كل 20 دقيقة)، إضافة إلى توفر طرق الاختيار خاصة التي تعتمد على خاصة الحماية من المضادات الحيوية.و يدخل البلازميد أو الفيج تلقائيا إلى داخل البكتيريا بينما الناقلات الأخرى تحتاج إلى مساعدة ،و في العادة بتغيير تركيز الأملاح المحيطة بالبكتيريا أو تعرض إلى نبضة كهربائية لكي يسمح الجدار المحيط بالبكتيريا بدخول الناقلات.و من طبيعة البكتريا إنها تنقسم تلقائيا و بشكل سريع و كذلك البلازميدات.

3- اختيار المستعمرات البكتيرية التي تحتوي على الناقل و القطعة المهجنة

مع تكاثر الخلايا البكتيرية و تكاثر البلازميد التي بداخلها ينتج لدينا أعداد كثيرة من المستعمرات البكتيرية و بها البلازميد المهجن.و لكن قد يكون في داخل الطبق الذي زرع فيه البكتريا بعض البكتريا التي لا تحتوي على البلازميد المهجن و لكي يمكن التعرف على البكتيريا التي تحتوي على البلازميد المهجن فنه في العادة يقام باستعمال ناقلات عليها جينات واقية من المضادات الحيوية، كالجين الواقي من المضاد الحيوي امبيسيلين أو لاتترسيلين و غيرها. و بذلك فالمضاد الحيوي سوف يمنع تكاثر أي خلية بكتيرية لا تحتوي على البلازميد المهجن و الذي علي الجين الواقي من المضاد الحيوي.

4- استخلاص القطع المهجنة و استخراج الدي ان أي منها بكميات كبيرة.

بعد أن يُتعرف على المستعمرات التي تحتوي على البلازميد المهجن فانه يمكن نقلها إلى طبق جديد و يحافظ عليها و تغذى لكي تستمر بالتكاثر.و هذه البكتيريا يكون فيها أعداد كثيرة من البلازميد و بذلك تنتهي عملية النسخ.و يستفاد من هذه القطع المنسوخة في القيام بالمزيد من البحوث أو التجارب عليها كان يقام مثلا إنتاج مكتبة من الدي إن أي أو محاولة استنتاج التسلسل النووي للقطعة.كما يمكن تحوير هذه العملية بحيث يحتوي البلازميد على قطعة من سي دي إن أي(cDNA) بدل و من ثم تحوير المراحل الأخيرة من الزراعة لإنتاج بروتين بدلا من الدي إن أي. و هذه الطريقة هي التي تستعمل في إنتاج بعض الهرمونات كهرمون النمو

الاستنساخ التكاثري (Reproductive cloning ) استنساخ الكائنات الحية بالكامل

يعرف الاستنساخ التكاثري أو الجنسي بأنه إنتاج لكائن حي له نفس المادة الوراثية( Nuclear DNA ) لكائن حي أخر المنسوخ منه. لقد قام الفريق العلمي بمختبر روزلين بعملية استنساخ جنسي في عملية استنساخ للنعجة دولي.و تعرف هذه العملية أيضا ًبنقل نواة الخلية الجسمية (somatic cell nuclear transfer" (SCNT ). و بشكل مبسط نقل نواة من خلية من خلايا الجسم غير الجنسية أي غير التي توجد في المبيض (في الأنثى )و من خلايا الخصية(في الذكر).و الخلية التي استعملت لاستنساخ دولي كان من خلايا الثدي لنعجة أخرى.و من ثم أخذت أيضا بويضة من المبيض و قام العلماء من التخلص من النواة التي بداخل تلك البويضة ثم قاموا بزرع النواة التي أخذوها من ثدي في داخل البويضة. ثم قاموا بصعق تلك البويضة بالكهرباء لكي ينشطوا عملية الانقسام. و بعد أن بدأت هذه البويضة في الانقسام قاموا بغرزها داخل رحم نعجة و بعدها نما الجنين في الرحم فأصبح"بإذن الله" نعجة كاملة.

علميا فان دولي (أو أي حيوان أو إنسان )يستنسخ بهذه الطريقة ليس في الحقيقة نسخة مطابقة للام أو الأب الذي اخذ منه النواة. فهناك بعض من المادة الوراثية موجود خارج النواة و هو بالتحديد موجود في داخل البويضة التي أزيل منها النواة.و هذه المادة الوراثية موجودة على جسيمات صغيرة تسمى بالميتوكوندريا (Mitochondria ). و مع أن الميتوكوندريا مصنع هام للطاقة إلا انه يكثر فيها الطفرات مع تقدم العمر وقد يكون لها علاقة بالهرم.

الاستنساخ العلاجي Therapeutic cloning

و يقصد بذلك استنساخ كائنات حية لأخذ خلايا جذعية(Stem Cells) و لا يسمح لها للوصول إلى تخليق كائن حي كامل. و أهمية هذه الخلايا تنبع في قدرة هذه الخلايا في إنتاج أي خلايا أو أعضاء كالكلية و الكبد و الخلايا الدموية و التي يرجى في استخدامها علاج الكثير من الأمراض التي لا يوجد لها علاج شافي. و لقد قامة إحدى الشركات العلمية في ولاية ماسيشيوستز بالولايات المتحدة الأمريكية (Advanced Cell Technologies ) في شهر نوفمبر من عام 2001 بالإعلان عن محاولة ناجحة لاستخلاص خلايا جذعية من أجنة مستنسخة و ذلك بعد أن قامة باستخدام 8 بويضات بشرية تم تفريغها من نواها ثم زرع بداخلها نوى خلايا من الجلد.و لقد نجحوا في إنتاج خلايا جذعية من بويضة واحدة بينما فشلة البويضات السبع.

الخلايا الجزعية

ماهي الخلايا الجذرية

الخلايا الجذرية (وتسمى كذلك بالخلايا الجذعية او الخلايا الأولية أو الأساسية أو المنشأ ) هي خلايا لها القدرة على الانقسام و التكاثر و تجديد نفسها أو ذاتها لتعطي أنواعًا مختلفة من الخلايا المتخصصة specialized cells كخلايا العضلات وخلايا الكبد والخلايا العصبية والخلايا الجلدية أي من الممكن أن تعطي أي نوع من الخلايا.وهذه الميزة هي التي جعلت العلماء والأطباء يهتمون بها ويفكرون في استخدامها لعلاج العديد من الأمراض المزمنة والتي لا يوجد لها علاج شافي إلى الآن.

نظرة علمية للأيام الأولى لتخلق الجنين

يبدأ تكوين الإنسان بتلقيح الحيوان المنوي للبويضة لتتكون البويضة المخصبة، وهذه البويضة عبارة عن خلية واحد ولكن هذه الخلية لها القدرة الكاملة لتكوين أي نوع من أنواع الخلايا ولذلك تسمى خلية جذعيه كاملة القدرة أو القوة(Totipotent Stem Cells) ، وفي الساعات الأولى بعد الإخصاب يبدأ انقسام البويضة المخصبة إلى مجموعة من الخلايا و هذه الخلايا أيضا لها القدرة الكاملة ، ويمكن لكل خلية من هذه الخلايا إذا زرعت في رحم أنثى أن تنشئ جنينًا كاملاً مع الأنسجة المدعمة له من المشيمة والأغشية المحيطة به، وهذا بالضبط ما يحدث في التوائم المتماثلة؛ حيث تنفصل خليتان من الخلايا الكاملة القدرة فتكون جنينين متماثلين وراثيًّا تماماً، وبعد أربعة أيام من التلقيح وبعد عدة دورات من انقسام الخلايا، تبدأ الخلايا الكاملة القدرة في إنتاج خلايا متخصصة مكونة كرة مفرغة تسمى الحويصلة الجذعية(Blastocyst) ، وهذه الحويصلة الجذعية لها طبقة خارجية من الخلايا التي تكون المشيمة والأنسجة المدعمة لنمو الجنين في الرحم، وفي تجويف الكرة يوجد كتلة من الخلايا تسمى الكتلة الخلوية الداخلية والتي يتكون منها جميع أنسجة و أعضاء الجنين.ولكن هذه الخلايا تختلف عن الخلايا الأولى التي ذكرنا لأنها لا تستطيع تكوين كائن حي بمفردها؛ لأنها غير قادرة على تكوين الأنسجة الداعمة للجنين؛ ولذلك تسمى هذه الخلايا بالخلايا الجذعية وافرة القدرة(Pluripotent Stem Cells ) التي تعطي العديد من أنواع الخلايا، ولكنها لا تستطيع أن تعطي كل الخلايا اللازمة لنمو الجنين . بعد هذا تبدأ الخلايا التي في الكتلة الخلوية الداخلية في التكاثر بالانقسام المتكرر وتبدأ بإنتاج خلايا متخصصة دقيقة مثل خلايا الدم الجذعية التي تكون كل خلايا الدم، وخلايا العضلات الجذعية التي تكون العضلات و الجلد الجذعية التي تعتبر مصدرًا لكل خلايا الجلد.، وهذه الخلايا المتخصصة تسمى الخلايا متعددة القدرات(Multipotent Stem Cells) ، وهذه هي الخلايا المعروفة والمشهورة والتي توجد في أجسامنا.

كيف يمكن الحصول على الخلايا الجذعية وافرة القدرة؟

لقد أمكن استخلاص هذه الخلايا بعدة طرق :

- عن طريق أخذها من الكتلة الخلوية الداخلي من الأجنة الفائضة من مراكز التلقيح الصناعي،والتي تبرع بها الأزواج.

- من الخلايا الجنسية للأجنة المجهضة (الأنسجة التي يتكون منها المبيض والخصية).

- عن اخذ خلايا من الكتلة الخلوية الداخلية عن طريق الاستنساخ أو ما يسمى بنقل النواة الجسدية (Somatic Cell Nuclear Transfer) كما حدث في النعجة دالي .

- من خلايا دم الحبل السّرّيّ عند الولادة.

- من خلايا أنسجة البالغين كنخاع العظم.

هذه المصادر المختلفة للخلية الجذرية لا تعني بالضرورة أنها في الأخير سوف تعطي نفس النوع من الخلايا الجذرية التي لها نفس القدرات و الإمكانيات لإنتاج أنسجة معينة .ويعتقد على الأقل على المستوى النظري أن قدرت هذه الخلايا على إنتاج أي نوع من الأنسجة تعتمد على مصدرها.فكلما كانت كان مصدر الخلايا من الأجنة كلما زادت هذه القدرة.للأسف ليس هناك دراسة مقارنة بين قدرات هذه الخلايا في الوقت الحالي.

ما هي استخدامات الخلايا الجذعية وافرة القدرة؟

إن عزل واستعمال هذه الخلايا مهم للعلم والتقدم الصحي ويعتقد انه اهو أحد الحلول المهمة لعلاج الكثير من الأمراض المزمنة والتي ليس لها علاج .ومع أن هذه الخلايا لم تستعمل فعليا في علاج الأمراض إلا أن هناك عدة حالات نشرة في المجلات الطبية استعملت فيها الخلايا الجذعية لعلاج بعض الأمراض .فقد عولجت طفلة تعاني من مرض وراثتي يسبب عطل في إنتاج الدم من نخاع العظم ويسمى بأنيميا فانكوني بنقل خلايا جذعيه من أخيها بعد عزل هذه الخلايا من دم السرة. كما تم علاج مرض سرطان الأعصاب المسمى نيوروبلاستومى لأحد الأطفال الرضع بعد نقل خلايا جذعيه من دم سرته والتي حفظها والدية عند الولادة .

وبشكل عام يعتقد أن دعم الأبحاث المتعلقة بالخلايا الجذعية بغض النظر عن مصدرها مهم للأسباب الآتية:

- تزيد الوفرة العلمية نمو وتخليق الإنسان، و معرفة العوامل والمواد التي تتحكم في تخصص الخلية، ومن الثابت حاليًا أنه توجد جينات تتحكم في عملية تخصص الخلية، ولمكن العلم في هذا المجال ما زال بطئ ومعقد.

- يمكن استخدام هذه الخلايا في أبحاث الدواء؛ حيث يتم تجربة الدواء على هذه الخلايا في المعمل للتأكد من فاعليته، وأنه آمن على أنواع الخلايا المختلفة، ويتم ذلك قبل تجربته في الحيوانات والإنسان.

- تخليق خلايا وأنسجة لاستخدامها في العلاج بالخلايا للمرضى الذين يحتاجون لزرع أعضاء، ولا تتوفر لهم الأعضاء المناسبة، ويتم استثارة هذه الخلايا لتكون أنسجة خلايا معينة.

نقل النواة الجسدية

هي عملية تتم في المختبر حيث يأتي بخليتين جنسية وجسدية.فتأخذ نواة الخلية الجسدية وتنقل إلى الخلية الجنسية بعد أزالت النواة منها.

النسخ والاستنساخ

النسخ والاستنساخ(Cloning):

يشتهر بين الناس كلمة الاستنساخ نظرا لارتباطها بخلق الكائنات أو إنشاء نُسخ منها.و لكن بالمصطلح الطبي فان كلمة نسخ أو استنساخ تعنى عملية إنشاء صورة طبقا الأصل من المادة التي يراد نسخها.و قد يكون النسخ لقطعة من الدي إن أي أو نسخ كائن حي متكامل.و لا شك أن لغتنا العربية تفرق بين كلمة نسخ و استنساخ و لكننا سوف نستخدم كلمة نسخ أو استنساخ في حديثنا لنعني نفس الشيء. و في كلمة استنساخ باللغة العربية تعني ( Cloning)وينتج عنه نسخة أو مستنسخ (Clone).

عندما قام الدكتور... و فريقه العلمي بنشر (Nature 385, 810-13, 1997 )خبر استنساخ النعجة "دولي" في احد مختبرات اسكتلندا ( مختبر روزيلين ) عام 1997 زاد اهتمام العالم بموضوع الاستنساخ و زاد الفضول العلمي في الحديث عن استنساخ الإنسان و فجر ذلك الخبر الكثير من التحفظات الدولية من كثير من المراكز الدينية و العلمية على الجانب الأخلاقي من عملية استنساخ الإنسان.

و بعد ذلك اخبر أصبحت كلمة استنساخ تستخدم بين العامة في الحديث عن عملية خلق نسخة أخرى من الحيوان أو الإنسان و بذلك بدأ البس بين الكثيرين في معنى هذه الكلمة.و لا شك فان العلماء كانوا و مازالوا يستعملون هذه الكلمة في الإشارة إلى عملية صنع نسخة من أي مادة وراثية و ليس بالضرورة خلق أو نسخ كائن حي بالكامل. و لذلك فالعلماء يقسمون الاستنساخ أو النسخ إلى 3 أنواع :

1- نسخ أو استنساخ القطع من الدي إن أي عن طريق الهندسة الوراثية و بما يعرف بتهجين الدي إن أي ( Recombinant DNA technology ) .

2- الاستنساخ التكاثري أو الجنسي Reproductive cloning

3- الاستنساخ العلاجيTherapeutic cloning

الاستنساخ التكاثري (Reproductive cloning ) استنساخ الكائنات الحية بالكامل

يعرف الاستنساخ التكاثري أو الجنسي بأنه إنتاج لكائن حي له نفس المادة الوراثية( Nuclear DNA ) لكائن حي أخر المنسوخ منه. لقد قام الفريق العلمي بمختبر روزلين بعملية استنساخ جنسي في عملية استنساخ للنعجة دولي.و تعرف هذه العملية أيضا ًبنقل نواة الخلية الجسمية (somatic cell nuclear transfer" (SCNT ). و بشكل مبسط نقل نواة من خلية من خلايا الجسم غير الجنسية أي غير التي توجد في المبيض (في الأنثى )و من خلايا الخصية(في الذكر).و الخلية التي استعملت لاستنساخ دولي كان من خلايا الثدي لنعجة أخرى.و من ثم أخذت أيضا بويضة من المبيض و قام العلماء من التخلص من النواة التي بداخل تلك البويضة ثم قاموا بزرع النواة التي أخذوها من ثدي في داخل البويضة. ثم قاموا بصعق تلك البويضة بالكهرباء لكي ينشطوا عملية الانقسام. و بعد أن بدأت هذه البويضة في الانقسام قاموا بغرزها داخل رحم نعجة و بعدها نما الجنين في الرحم فأصبح"بإذن الله" نعجة كاملة.

علميا فان دولي (أو أي حيوان أو إنسان )يستنسخ بهذه الطريقة ليس في الحقيقة نسخة مطابقة للام أو الأب الذي اخذ منه النواة. فهناك بعض من المادة الوراثية موجود خارج النواة و هو بالتحديد موجود في داخل البويضة التي أزيل منها النواة.و هذه المادة الوراثية موجودة على جسيمات صغيرة تسمى بالميتوكوندريا (Mitochondria ). و مع أن الميتوكوندريا مصنع هام للطاقة إلا انه يكثر فيها الطفرات مع تقدم العمر وقد يكون لها علاقة بالهرم.

الاستنساخ العلاجي Therapeutic cloning

و يقصد بذلك استنساخ كائنات حية لأخذ خلايا جذعية(Stem Cells) و لا يسمح لها للوصول إلى تخليق كائن حي كامل. و أهمية هذه الخلايا تنبع في قدرة هذه الخلايا في إنتاج أي خلايا أو أعضاء كالكلية و الكبد و الخلايا الدموية و التي يرجى في استخدامها علاج الكثير من الأمراض التي لا يوجد لها علاج شافي. و لقد قامة إحدى الشركات العلمية في ولاية ماسيشيوستز بالولايات المتحدة الأمريكية (Advanced Cell Technologies ) في شهر نوفمبر من عام 2001 بالإعلان عن محاولة ناجحة لاستخلاص خلايا جذعية من أجنة مستنسخة و ذلك بعد أن قامة باستخدام 8 بويضات بشرية تم تفريغها من نواها ثم زرع بداخلها نوى خلايا من الجلد.و لقد نجحوا في إنتاج خلايا جذعية من بويضة واحدة بينما فشلة البويضات السبع.

الناقلات- فيكتور

الناقلات ( Vectors)

الناقل و التي تسمى باللغة الإنجليزية "فيكتور" هي في الغالب فيروسات أو قطع من الحمض النووي موجودة في البكتيريا.كما أن هناك أنواع صناعية تم صنعها في المختبرات الطبية و هي في العادة مواد شبه صناعية لأنها في الأصل مصنعة من مواد موجودة في الطبيعة.و من لديهم اهتمام بالبروتكولات و الطرق التعامل مع هذه الناقلات اقترح عليك مراجعة هذه الصفحة ولاتي تحتوي على العديد من الروابط المتعلقة بالعناية بالناقلات

البلازميد ( Plasmid ) و هي من اشهر الناقلات ،و هو عبارة عن قطعة صغيرة من الحمض النووي قابلة للتكاثر بمعزل عن بقية الحمض النووي الموجود في الكروموسومات .و هي شبيهة بالفيروس الصغير و لكنها لا تحتوي على طبقة خارجية من البروتين.

. و البلازميد عبارة عن قطعة من الحمض النووي موجود في البكتيريا خاصة في الاي كولي(E.Coli) و بعض أنوع الخميرة ( Yeast) .و لدية القدرة على التكاثر الذاتي و بمعزل من بقية الكروموسومات

الموجودة في الخلية.كما أن هناك بلازميدات تستطيع التكاثر داخل البكتيريا و الخميرة في آن واحد. و يوجد نوعان من البلازميد على حسب نوع الحمض النووي فيها فهناك البلازميد المصنوع من الدي إن أي (DNA ) و نوع أخر مصنوع من الأر إن أي (RNA ). و هناك أنواع عديدة من البلازميد فمنها الصغير و منها الكبير كما أن منها ما لا يحتوي على أي جين بينما هناك أنواع كبيرة تحتوي على عدة جينات.و بالإضافة إلى وحدة التكاثر الذاتي الموجد على البلازميد هناك الكثير من الجينات التي قد تكون على البلازميد و هي مفيدة للعلماء في عملية نسخ الجينات و القطع النووية فمثلا فد يوجد على البلازميد جين خاص يكافح المضادات الحيوية كالمبيسيلين و التترسيكلين .و هذه الجينات الحامية من المضادات الحيوية تساعد في التعرف و عزل البكتيريا التي تحتوي على البلازميد الذي عليه الجين الذي كنا ننوي استنساخه (للمزيد راجع عملية نسخ الجينات و القطع النووية)و يعتقد نظريا أن الفيروسات المنتشرة في الأصل كانت بلازميدات حيث أنها اكتسبت غلاف بروتيني خارجي و أصبحت فيروساً.

أنواع البلازميد التي تنمو في خميرة الخبز

YIP, yeast integrating plasmid = selectable marker +cloning sites YRP, yeast replicating plasmid = YIP + ARS origin of replication YEP, yeast expression plasmid = YIP + 2 micron origin of replication YCP, yeast centromere plasmid = YRP + centromere sequence

الناقلات الفيروسية ( Viral Vectors) :

إن اشهر هذه الأنواع هي الفيروسات البكتيرية المعروفة بالفيج ( Phage). و هي عبارة عن قطعة من الدي ان أي مغطاة بغلاف بروتيني. ومن اشهر أنواع الفيج ما يسمى بفيج لمدا (lambda phage) و هو فيروس موجود في الاي كولي E. coli. وهذا النوع من الناقلات تستطيع أن تحمل قطعة من الدي إن أي حتى غاية كيلوبيز.و لقد حوّرت هذه الفيروسات لكي تستطيع حمل كمية اكبر من الدي إن أي.فعلا سبيل المثال الكوزميد ( Cosmids ) عبارة عن تهجين جزء(قطعة من الدي ان تسمى اللاصقة cohesive sequence و تعرف مختصرة بالكوز Cos sequence) من فيج ليمبدا(Phage ) مع بلازميد (Plasmid ) و الذي يستطيع نقل حتى 40 كيلوبيز (40kb ) و الباك الفيروسي المسمى بكروموسوم بي 1 الصناعي (PAC P1-derived Artificial Chromosomes / ) عبارة عن تحوير للفيج بي 1 (P1 Bacteriophage ) و إضافته إلى البلازميد..

Cos sequence from Lambda phage + Plasmid	Cosmid
P1 Phage + Plasmid	PAC
Modified E.coli fertility plasmid-factor	BAC

الناقلات الكروموسومية الصناعية (Artificial Chromosomes ):

نظرا للحاجة إلى نقل إحجام كبيرة من الدي إن أي فقد قام بعض العلماء بتحوير بعض الناقلات الطبيعية لكي تقوم بهذه المهمة.و يوجد حاليا ناقلات على شكل كروموسوم و فيها القطع الأساسية لكي تعمل على شكل كروموسوم.و من هذه الأنواع ما يعرف بــ الياك او كروموسوم الخميرة الصناعي(Yeast Artificial Chromosomes / YAC ) و الذي يستطيع نقل أكثر من 500 كيلوبيز (500 kb ).و الياك عبارة عن قطعة من الدي ان أي مترابطة و تحتوي على طرفين للكروموسوم(2 Telomeres) و مركز للكروموسوم(Centromere) و مركز للتكاثر(Autonomous replicating sequence ARS).بينما الباك البكتيري(Bacterial Artificial Chromosomes / BAC )و الذي يستطيع حمل حتى 150 كيلوبيز (150 kb ) هو تحوير للبلازميد المعروف ببلازميد تناسل بكتيريا الايكولي(E.coli fertility plasmid-factor)).

نوع الناقل	Vector	حجم الدي ان أي الذي يستطيع حملة
البلازميد	Standard plasmid	0- 10 KB
لمبدا بكتيريوفيج محور	Lambda Bacteriophage	0-23 Kb
كوزميد	Cosmid	30-44 Kb
بكتريوفيج بي 1	Bacteriophage P1	70-100 Kb
كروموسوم بي 1 الصناعي P1	P1Artificial chromosome PAC	130- Kb 150
كروموسوم البكتيريا الصناعي	Bacterial Artificial Chromosome BAC	بحد أقصى 300 Kb
كروموسوم الخميرة الصناعي	Yeast Artificial Chromosome YAC	0.2-2 Mb