زراعة الخلايا الجذعية

زراعة الخلايا الجذعية

زراعة الخلايا الجذعية (بالانجليزي: Stem cell transplant) ويطلق عليها بشكل شائع زراعة نخاع العظم، هي عملية تتضمن على نقل الخلايا البدائية، أي الخلايا الغير ناضجة للمريض، لإمكانيتها للتطور إلى مجموعة متنوعة من الخلايا التي يمكن أن تعالج الضرر في أنسجة الجسم، وتعد زراعة الخلايا الجذعية المكونة للدم (بالانجليزي: Hematopoietic stem cell transplant or HPSCT) أكثر عمليات زراعة الخلايا الجذعية شيوعاً.

يستخدم العلاج بنقل الخلايا الجذعية في علاج العديد من الأمراض خاصة أنواع سرطان الدم ونخاع العظم، وتتم حالياً دراسة فعاليته في علاج الكثير من الحالات المرضية مثل مرض باركنسون، وإصابات الحبل الشوكي، ومرض السكري وأمراض القلب.

ما هي الخلايا الجذعية؟

الخلايا الجذعية هي خلايا غير متخصصة (غير ناضجة) يتم توليدها وتتواجد غالباً في نخاع العظم، وبإمكانها أن تنمو لتصبح العديد من أنواع الخلايا المتخصصة مثل أن تنمو لتصبح خلايا كبد، أو خلايا دم، وغيرها من أنواع الخلايا.

يساعد انقسام الخلايا الجذعية ونموها لتصبح خلايا متخصصة في إصلاح الضرر الحاصل في أحد أعضاء أو أنسجة الجسم مثل تجديد أنسجة العظام، وأنسجة الجهاز الهضمي.

أنواع زراعة الخلايا الجذعية

تقسم زراعة الخلايا الجذعية إلى نوعين رئيسيين، وهما:

• زراعة الخلايا الجذعية الذاتي (بالانجليزي: Autologous stem cell transplant): ويعني هذا النوع من زراعة نخاع العظم أن الخلايا الجذعية ستؤخذ من المريض نفسه، ولا يحتاج لمتبرع.

• زراعة الخلايا الجذعية الخيفي (بالانجليزي: Allogeneic stem cell transplant): في هذا النوع يتم نقل الخلايا الجذعية من متبرع آخر غير المريض، سواء كان متبرع مطابق (أحد أفراد العائلة) أو غير ذي صلة عائلية.

للمزيد: سرطان الدم الليمفاوي المزمن

من أين يتم الحصول على الخلايا الجذعية لغايات زراعة الخلايا الجذعية

يتم الحصول على الخلايا الجذعية لغايات زراعة الخلايا الجذعية من عدة مصادر، ومنها:

خلايا نخاع العظم

يتم جمع خلايا نخاع العظم (بالانجليزي: Bone marrow) من المريض نفسه، أو من متبرع مطابق من أحد أفراد العائلة أو من متبرع غريب، وتتم زراعة الخلايا الجذعية بعد أن تتم تنقيتها من الخلايا الغير طبيعية.

كان يعتقد فيما مضى أن زراعة الخلايا الجذعية تؤدي إلى تحول الخلايا الجذعية في نخاع العظم المزروع فقط إلى أحد أنواع خلايا الدم مثل كريات الدم الحمراء أو البيضاء، إلا أن الدراسات الحديثة اكتشفت بأن هذه الخلايا يمكن أن تتحول إلى أي نوع من أنواع خلايا الجسم.

الخلايا الجذعية المحيطية

على الرغم من أن معظم الخلايا الجذعية توجد في نخاع العظم، إلا أن بعضاً منها يوجد في مجرى الدم ويطلق على هذه الخلايا الخلايا الجذعية المحيطية (بالانجليزي: Peripheral blood stem cells)، وتتميز هذه الخلايا بقدرتها على على التحول إلى الكثير من أنواع الخلايا بما في ذلك خلايا الجهاز الليمفاوي، وخلايا الدم.

الخلايا الجذعية الوليدية

توجد الخلايا الجذعية الوليدية أو المحيطة بالولادة (بالانجليزي: Perinatal stem cells) في دم الحبل السري والسائل الأمنيوسي المحيط بالجنبن.

للخلايا الجذعية الوليدية القدرة على أن تتمايز لتصبح العديد من أنواع خلايا الدم، لذا يتم حالياً تخزين دم الحبل السري في بنك الدم للاستفادة من الخلايا الجذعية التي يحتوي عليها، سواء باستخدامها للمولود نفسه إذا احتاج في المستقبل لزراعة الخلايا الجذعية، أو للتبرع بها لشخص آخر.

الخلايا الجذعية الجنينية

يحتوي جسم الجنين بعد الأسبوع الثامن من الحمل على خلايا جذعية يطلق عليها الخلايا الجذعية الجنينية (بالانجليزي: Fetal stem cells) وهي ذات قدرات متعددة تتطور في النهاية إلى أنسجة الجسم المختلفة لدى الجنيين.

هذا النوع من زراعة الخلايا الجذعية تم إيقافه بسبب المشاكل الأخلاقية والإنسانية والدينية، ويعود السبب في ذلك إلى جمع الخلايا الجذعية يتم من أجنة يتم تنميتها في الأطباق في المختبر، أو من خلال الاستنساخ ليتم سحب الخلايا الجذعية منها ومن ثم يتم إتلاف الأجنة، مما أدى إلى حدوث ضجة كبيرة واعتراضات حول هذا النوع من زرع الخلايا الجذعية، وقد تم ذكر هذا النوع في هذا النص للاستفادة منه في النقطة التالية.

الخلايا الجذعية المستحثة متعددة القدرات

الخلايا الجذعية المستحثة متعددة القدرات (بالانجليزي: Induced pluripotent stem cells) هي خلايا جذعية بالغة يتم تحويلها جينياً في المختبر إلى خلايا مشابهة للخلايا الجنينية، وقد يكون لهذا النوع من الخلايا استخدامات مستقبلية كثيرة في الطب، إلا أنها ما تزال قيد البحث والتجارب.

لماذا يجب أن يكون هناك تطابق بين المتبرع بالخلايا الجذعية والمريض؟

هناك العديد من العوامل المعقدة التي يأخذها الطبيب بعين الاعتبار قبل البدء بالعلاج بزراعة الخلايا الجذعية واختيار نوع الخلايا الجذعية، مثل سن المريض، ونوع المرض الذي يعاني منه، بالإضافة إلى الحالات الأخرى التي يعاني منها وحالته الصحية العامة.

يفضل دائماً أخذ الخلايا الجذعية من المريض نفسه، أو من أحد أقاربه من الدرجة الأولى مثل الأخ أو الأخت لضمان التطابق بين المريض والمتبرع على الأقل بنسبة 50%، ويعود السبب في ذلك إلى ضمان عدم مهاجمة جهاز المناعة لنخاع العظم أو للخلايا الجذعية الجديدة المتبرع بها من شخص آخر وقيامه باتلافها عند تحديدها كأجسام غريبة عن الجسم، وتعرف هذه الحالة علمياً باسم داء الطعم ضد المضيف (بالانجليزي: Graft versus host disease or GvHD).

قد يواجه كل نوع من أنواع زراعة الخلايا الجذعية معوقات خاصة، فعلى سبيل المثال:

• تحتاج الخلايا الجذعية المنقولة من المريض نفسه إلى عملية تنقية إذا كان مصاباً بالسرطان، لضمان عدم نقل الخلايا السرطانية إلى جسم المريض مرة أخرى، وقد يحتاج المريض إلى العلاج الكيميائي أو الإشعاعي قبل زراعة الخلايا الجذعية لقتل الخلايا السرطانية، مما بدوره يضعف الجهاز المناعي، ومن ثم يتم إضعاف الجهاز المناعي بعد عملية الزراعة لضمان عدم إتلاف الجهاز المناعي للخلايا الجديدة.

• قد يتضمن نقل الخلايا الجذعية من متبرع على نقل أحد أنواع العدوى من المتبرع إلى المتلقي، لذا يحتاج المتبرع لإجراء العديد من الفحوصات المسبقة قبل التبرع، خاصة وأن المتلقي يكون مضعف المناعة، أي يمكن لأي نوع من العدوى أن تكون خطيرة أو قاتلة في بعض الأحيان بالنسبة له.

أسباب زراعة الخلايا الجذعية

يوصى بزراعة الخلايا الجذعية في العديد من الحالات، ومنها:

• الورم النقوي المتعدد، وهو نوع من أنواع السرطان التي تتطور في خلايا الدم البيضاء.

• الليمفوما الهودجكينية واللاهودجكينية، وهي أنواع سرطان تصيب الخلايا الليمفاوية.

• ابيضاض الدم النقوي الحاد، وهو نوع من أنواع السرطان التي تصيب نخاع العظم والدم.

• سرطان الدم الليمفاوي الحاد.

• متلازمة خلل التنسج النقوي، وهي مجموعة من الاضطرابات تؤثر على الخلايا المنتجة للدم.

• تليف نخاع العظم، وكثرة الصفيحات الأساسية، وكثرة الحمر الحقيقة وهي اضطرابات تؤثر على الخلايا المنتجة والمكونة للدم.

• أورام الخصية، وسرطان الثدي النقيلي.

• فقر الدم اللاتنسجي الناجم عن خلل في نخاع العظم.

• العوز المناعي المشترك الوخيم.

• الثلاسيميا.

• فقر الدم المنجلي.

• فقر دم فانكوني، وفقر دم بلاكفان دياموند.

• تتم الآن دراسة فائدة زراعة الخلايا الجذعية في العديد من الحالات الأخرى مثل:

1. التصلب العصبي المتعدد.

2. الذئبة الحمامية الجهازية.

3. أمراض القلب.

4. مرض باركنسون.

للمزيد: سرطان الثدي

إيجابيات وسلبيات زراعة الخلايا الجذعية

تختلف نسبة نجاح عملية زراعة الخلايا الجذعية من مريض لآخر وفقاً للعديد من الاعتبارات مثل المرض الذي يعاني منه المريض، وحالته الصحية العامة والكثير من العوامل الأخرى، فعلى سبيل المثال إذا تمت زراعة الخلايا الجذعية لمريض ابيضاض الدم النقوي الحاد خلال فترة هدوء المرض الأولى التي تختفي فيها الأعراض، فإن معدل بقاء المريض على قيد الحياة لمدة 5 سنوات دون مرض تتراوح بين 30 - 50%.

لزراعة الخلايا الجذعية العديد من الإيجابيات والسلبيات، ويمكن أن تشمل على ما يلي:

• تضمن زراعة الخلايا الجذعية المحيطية عمليات زراعة أسرع من عمليات زرع النخاع، إلا أن معدلات رفض الجسم للخلايا الجذعية المحيطية أعلى من معدلات رفض نخاع العظم، مما يزيد من خطر تطور المضاعفات لدى المريض.

• يتسبب كبت المناعة بعد زراعة الخلايا الجذعية في تأخير إنتاج نخاع العظم للخلايا المطلوبة.

• في التبرع الذاتي يقل لدى المتبرع فرصة مهاجمة جهاز المناعة للخلايا الجذعية الجديدة، ولكن على الرغم من ذلك وخاصة لدى مرضى السرطان يبقى جهاز المناعة هو نفسه قبل الزرع وبعد الزرع، لذا إذا كانت الخلايا السرطانية قادرة على التهرب من جهاز المناعة قبل زراعة الخلايا الجذعية، فإنها ستبقى قادرة على التهرب منه بعد الزراعة، خاصة عند زراعة الخلايا الجذعية التي تحتوي على خلايا سرطانية منقولة من المريض نفسه.

• يحتاج مرضى زراعة نخاع العظم إلى وقت استشفاء أكبر من المرضى الذين يتعرضون لزرع الخلايا المحيطية، كما أن فرصة استعادة المريض للقدرة على ممارسة النشاطات اليومية لمدة 5 سنوات بعد زراعة الخلايا الجذعية المحيطية أعلى بالمقارنة مع زرع النخاع.

• يساعد جمع الخلايا الجذعية من دم الحبل السري على علاج الحالات الحادة التي تحتاج إلى العلاج بسرعة، مع ضمان انخفاض فرص انتقال العدوى، وانخفاض معدل رفض الجسم للخلايا الجذعية المزروعة، إلا أن احتمال انتكاس المريض عند زرع الخلايا الجذعية المأخوذة من الحبل السري أعلى من باقي الأنواع، وغالباً ما يتم اللجوء لهذا النوع من زراعة الخلايا الجذعية للمرضى الذين ليس لديهم متبرع مطابق أو شخص قريب من الدرجة الأولى.

• من سلبيات زراعة الخلايا الجذعية المأخوذة من الحبل السري أن وحدة دم الحبل السري قد لا تحتوي على عدد كافي من الخلايا الجذعية، لذا قد يحتاج المريض إلى الزراعة المزدوجة للتغلب على هذه المشكلة.

أضرار زراعة الخلايا الجذعية

تقسم مضاعفات زراعة الخلايا الجذعية إلى مضاعفات قصيرة الأمد تحدث خلال الثلاث أشهر التالية لزراعة الخلايا الجذعية، ومضاعفات طويلة الأمد، ويمكن أن تؤثر العديد من العوامل على تطور المضاعفات مثل سن المريض، وحالته الصحية، ومصدر زرع الخلايا الجذعية، والعلاج السابق للزراعة، والتكييف وكبت المناعة بعد زراعة الخلايا الجذعية.

تعد معظم مضاعفات زراعة الخلايا الجذعية قصيرة الأمد وطويلة الأمد ناجمة عن العلاج التحضيري السابق لزراعة الخلايا الجذعية، والعلاج التكيفي الذي يعطى لمنع مهاجمة جهاز المناعة للخلايا الجذعية الجديدة، ويمكن أن تشمل هذه المضاعفات قصيرة الأمد على ما يلي:

• الإصابة بأنواع مختلفة من العدوى نتيجة لضعف المناعة، وفي بعض الأحيان يمكن أن يصاب المريض بعدوى قاتلة.

• فقر الدم.

• الداء الانسدادي الوريدي الكبدي (بالانجليزي: Sinusoidal Obstruction Syndrome or SOS) ويحدث نتيجة للعلاج الكيميائي السابق لزراعة الخلايا الجذعة، ويسبب تضخم الكبد، واليرقان، واحتباس السوائل في الجسم.

• الالتهاب الرئوي، وعادةً ما يحدث نتيجة للعلاج بالستيرويدات السابق لزراعة الخلايا الجذعية وبعد الزراعة.

• تدمير أنسجة نخاع العظم السليمة نتيجة للعلاج التحضيري السابق لزراعة نخاع العظم.

مضاعفات زراعة الخلايا الجذعية طويلة الأمد

تشمل مضاعفات زراعة الخلايا الجذعية طويلة الأمد التي تظهر لاحقاً على ما يلي:

• سمية القلب الناجمة عن العلاج قبل وبعد الزراعة، وقد تؤدي هذه الأدوية إلى اعتلال عضلة القلب، وفشل القلب الاحتقاني، والتهاب التامور، وخلل صمامات القلب، وعدم انتظام ضربات القلب.

• مضاعفات الغدد الصماء مثل قصورر الغدة الدرقية، وهشاشة العظام، وضعف النمو، واختلال وظائف الغدد التناسلية.

• نخر العظام اللاوعائي، وضعف وألم العضلات.

• أمراض الكلى المزمنة، والفشل الكلوي.

• اعتام عدسة العين (المياه البيضاء في العين).

• زيادة خطر الإصابة بالأورام السرطانية، مثل سرطان الغدد الليمفاوية.

للمزيد: التبرع بالدم

المراجع

1. Khaddour K, Hana CK, Mewawalla P. Hematopoietic Stem Cell Transplantation. [Updated 2022 Apr 30]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2022 Jan-. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK536951/

2. Bhatia S. (2011). Long-term health impacts of hematopoietic stem cell transplantation inform recommendations for follow-up. Expert review of hematology, 4(4), 437–454. https://doi.org/10.1586/ehm.11.39

3. Anasetti C. (2008). What are the most important donor and recipient factors affecting the outcome of related and unrelated allogeneic transplantation?. Best practice & research. Clinical haematology, 21(4), 691–697. https://doi.org/10.1016/j.beha.2008.10.002

4. Ballen K. (2017). Umbilical Cord Blood Transplantation: Challenges and Future Directions. Stem cells translational medicine, 6(5), 1312–1315. https://doi.org/10.1002/sctm.17-0069

5. Peinemann, F., Grouven, U., Kröger, N., Bartel, C., Pittler, M. H., & Lange, S. (2011). First-line matched related donor hematopoietic stem cell transplantation compared to immunosuppressive therapy in acquired severe aplastic anemia. PloS one, 6(4), e18572. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0018572

6. Hatzimichael, E., & Tuthill, M. (2010). Hematopoietic stem cell transplantation. Stem cells and cloning : advances and applications, 3, 105–117. https://doi.org/10.2147/SCCAA.S6815

7. Lennard, A. L., & Jackson, G. H. (2001). Stem cell transplantation. Western Journal of Medicine, 175(1), 42–46. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1071465/

8. Dessie, G., Derbew Molla, M., Shibabaw, T., & Ayelign, B. (2020). Role of Stem-Cell Transplantation in Leukemia Treatment. Stem cells and cloning : advances and applications, 13, 67–77. https://doi.org/10.2147/SCCAA.S262880

9. Giralt, S., & Bishop, M. R. (2009). Principles and overview of allogeneic hematopoietic stem cell transplantation. Cancer treatment and research, 144, 1–21. https://doi.org/10.1007/978-0-387-78580-6_1

10. Arbeláez-Cortés Á, Bejarano-Pineda L, Toro-Gutiérrez CE. Autologous peripheral hematopoietic stem cell transplantation. In: Anaya JM, Shoenfeld Y, Rojas-Villarraga A, et al., editors. Autoimmunity: From Bench to Bedside [Internet]. Bogota (Colombia): El Rosario University Press; 2013 Jul 18. Chapter 42. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK459436/