مساهمة التكنولوجيا الحيوية في العلوم الطبية

مساهمة التكنولوجيا الحيوية في العلوم الطبية!

أثبتت التكنولوجيا الحيوية أنها نعمة للعلوم الطبية بعدة طرق. سواء كان ذلك في تعزيز المناعة ضد الأمراض ، أو في توفير العلاج المحسن وراثيا للأمراض ، أصبحت التكنولوجيا الحيوية جزءا لا يتجزأ من العالم الطبي.

وفي الواقع ، فإن تطور الأنسولين البشري ، وهو أول دواء معدلة وراثيا ، قد شهد بداية حقبة ناجحة للغاية من التطبيقات الجينية في الطب. دعونا دراسة هذه التطبيقات بالتفصيل.

الكشف عن الأمراض الوراثية:

يعتمد العلاج الفعال لأي مرض على تشخيصه الصحيح. يوفر الطب التقليدي ضمانة قليلة للكشف الدقيق ، ويتضمن التشخيص دائمًا عنصرًا من الاحتمالية. ومع ذلك ، فإن التقنيات الجديدة للهندسة الوراثية تجعل التشخيص الدقيق ممكنًا من خلال تحديد وتحليل جينات مفردة في سلسلة من آلاف الجينات من خلال "تحقيقات الجينات". هذه هي أجزاء من الحمض النووي ، والتي تتطابق وبالتالي تربط مع شرائح الحمض النووي من الجينات الفردية. يمكن الكشف عن ربطها فقط عن طريق وصف هذه الأجزاء من الحمض النووي.

وتستخدم هذه المجسات للتعرف على تسلسلات الدنا المرتبطة بالأمراض الوراثية. يمكن الآن اكتشاف الجينات لعدد مختلف من الحالات الوراثية في عينات الأنسجة الصغيرة التي تم جمعها من المرضى أو حتى من الأجنة بواسطة بزل السلى. يمكن استخدام مسابر الحمض النووي أيضًا لتحديد كائنات المرض ، ويتم استخدامها في الاختبارات التي قد لا يتمكن فيها أحد من استخدام الأجسام المضادة.

الأجسام المضادة وحيدة النسيلة والتشخيص:

الأجسام المضادة هي بروتينات يولدها الجسم لمكافحة المرض أو العدوى. يتم إنتاج هذه الأجسام المضادة بواسطة خلايا الدم البيضاء كاستجابة لمرض يسبب الكائن أو العدوى ، والذي يدركه الجسم على أنه أجنبي.

تعمل الأجسام المضادة عن طريق ربط هذه المواد الأجنبية أثناء دورانها في الدم ، وبالتالي منعها من التسبب في أي ضرر للجسم. ترتبط هذه الأجسام المضادة بالبروتين المحدد (المستضد) ، الذي تسبب في إنتاجها. يمكن الحصول عليها من دم الحيوانات المحصنة وتستخدم في نهاية المطاف لأغراض التشخيص والبحوث.

الأجسام المضادة هي من نوعين. لا تكون الأجسام المضادة المتعددة النسيبات محددة في الطبيعة ، ويمكنها التعرف على العديد من البروتينات في نفس الوقت. تعترف الأجسام المضادة أحادية النسيلة فقط بنوع معين من البروتين. يتم الآن استخدام الأجسام المضادة ، لا سيما الأضداد وحيدة النسيلة ، على نطاق واسع لأغراض التشخيص. بعض المناطق التي يجدون فيها تطبيقًا أوسع تشمل اختبارات الحمل ، فحص السرطان وتشخيص التهاب الأمعاء الفيروسي ، والتهاب الكبد B ، والتليف الكيسي والأمراض المنقولة جنسياً مثل الإيدز.

الأدوية العلاجية:

وقد ساعدت لقاحات اليوم المودم في القضاء على أمراض مثل الجدري ، والحد من التعرض لشلل الأطفال ، والتيفوس ، والكزاز ، والحصبة ، والتهاب الكبد ، والفيروسة العجلية وغيرها من الأمراض الخطيرة. ومع ذلك ، فإن أساليب التحصين القياسية تسير بشكل سيئ عندما تستهدف ضد مرض معين. يمكن استخدام المواد الوراثية ، أي الحمض النووي الريبي والحمض النووي الريبي لتطوير لقاحات محسنة.

تسهل تقنية الحمض النووي المؤتلف تصميم وإنتاج هذه النماذج الضخمة ، فضلاً عن زيادة الاستقرار في التخزين. علاوة على ذلك ، بما أن هذه اللقاحات يمكن هندستها لحمل الجينات من سلالات مختلفة من مسببات الأمراض ، فإنها يمكن أن توفر مناعة ضد سلالات أخرى في وقت واحد.

تم طرح فكرة أن الجينات يمكن استخدامها في إنتاج اللقاحات في 1950-1960. كشفت الدراسات الأولية أنه إذا تم تسليم المواد الجينية إلى خلية حيوان ، فقد أدى ذلك إلى تخليق البروتينات المشفرة والأجسام المضادة المستهدفة ضد تلك البروتينات.

تحمل الكائنات المسببة للمرض مستضدات على سطحها ، مما يؤدي إلى إطلاق آلية الدفاع عن الجسم ، وبالتالي تساعد في السيطرة على الأضرار التي لحقت بالجسم. الخلايا الخاصة الموجودة في جميع أنحاء جسم الإنسان تنتج الأجسام المضادة والمستضدات.

تتعرف هذه الخلايا على شكل مجموعة محددة محددة من المستضد ، وتنتج أجسامًا مضادة محددة ليس فقط لمكافحة مجموعة كبيرة من الغزوات الميكروبية ، بل أيضًا مجموعة غير محدودة من المواد الكيميائية الاصطناعية. باختصار ، يمكن لنظام الثدييات أن يربط أي جزيء غريب يدخل إلى النظام ويعطله تقريبًا.

يتم تحضير اللقاحات من الكائنات الحية الحية أو الميتة التي يمكن إدخالها في جسم الإنسان أو الحيوان لتنشيط مناعتها. ويمكنهم تقليد العوامل المعدية ومن ثم مساعدة الجسم على تطوير استجابات مناعية واقية.

عندما استخدمت على نطاق واسع ، كانت اللقاحات قوة رئيسية في السيطرة على الأمراض الميكروبية داخل المجتمعات. الهدف الرئيسي لأبحاث اللقاح هو تحديد وتوصيف المستضدات الفردية للعوامل المعدية التي يمكن أن تساعد في تطوير استجابة مناعية.

لقد نجح لقاح شلل الأطفال في القضاء على المرض من العالم. غير أن لقاحات التيفوئيد والكوليرا لا تزال غير فعالة ، ويجري العمل عليها. البحث هو أيضا لتطوير لقاحات ضد أمراض مثل الزهري ، والتهاب الكبد المصل والملاريا وغيرها الكثير. ويجري الآن إجراء بحوث بشأن التطعيم ضد فيروس نقص المناعة البشرية على نطاق عالمي. كما حققت اللقاحات للأمراض البكتيرية والطفيلية تقدما كبيرا.

المستحضرات الصيدلانية البيولوجية:

العديد من المنتجات الصيدلانية هي مركبات مشتقة إما من عمليات كيميائية اصطناعية أو من مصادر طبيعية مثل النباتات والكائنات الدقيقة ، أو هي مزيج من الاثنين معا. وتستخدم هذه المركبات لتنظيم وظائف الجسم الأساسية ومكافحة الكائنات الحية المسببة للأمراض.

لقد أصبحت الجهود جارية الآن لتسخير الجزيئات التنظيمية الخاصة بجسم الإنسان ، والتي توجد عادة بتركيزات صغيرة جدًا. وقد تم تاريخيا كميات محدودة من بعض هذه المركبات مستمدة من أجهزة الجثث أو من بنوك الدم. يتم الآن التعرف على الهندسة الوراثية كوسيلة عملية لتوليد بعض هذه الجزيئات النادرة بكميات أكبر.

وهذا ينطوي على إدخال البنية الجينية البشرية المستمدة الضرورية إلى كائن حي دقيق مضيف مناسب لإنتاج بروتين علاجي (بيولوجي صيدلاني) بكميات تتعلق بحجم العملية. مثل هذه المنتجات لا تحمل أي خطر من التلوث من استخراج الجثث (مثل مرض الدماغ التنكسية). ارتبط مرض كرولزفلت جاكوب أيضًا بإدارة هرمون الإنسان من الاستخلاص المبكر.

يتطلب التطوير الناجح للمستحضرات الصيدلانية البيولوجية ما يلي:

1. بحث كيميائي حيوي أو بيولوجي متقدم لتحديد وتوصيف المركبات الأصلية.

2. البيولوجيا الجزيئية الماهرة وتكنولوجيا الاستنساخ لتحديد تسلسلات الجينات ذات الصلة وإدخالها في مضيف ثديي أو ميكروبيولوجي.

3. التكنولوجيا الحيوية لتنمية الكائنات الحية لعزل وتركيز وتنقية المركبات المختارة.

4. الخبرة السريرية والتسويقية.

دعونا نناقش الآن بعض الأدوية الحيوية الحيوية المستخدمة بالفعل:

الأنسولين:

ملايين الأشخاص يعانون من مرض السكري بسبب نقص الأنسولين. يجب على هؤلاء المرضى الاعتماد على كمية الأنسولين الخارجية. تقليديا ، تم استخراج الأنسولين المستخدمة من قبل مرضى السكري من الخنازير والماشية. وقد توقف هذا بسبب آثاره الجانبية الضارة. نستخدم الآن الأنسولين البشري المؤتلف ، وهو خالٍ من أي تلوث وقد أثبت فعاليته بشكل كبير ضد المرض.

السوماتوستاتين:

كان من الصعب للغاية عزل هرمون النمو هذا عن الحيوانات. ومع ذلك ، فإن استنساخ الجين البشري لسوماتوستاتين إلى بكتيريا مكن إنتاجه على نطاق واسع. وقد ثبت أن هذا هو نعمة لعلاج قلة نخاع الغدة النخامية ، والذي يحدث بسبب نقص هذا الهرمون.

فيروسات في:

مضاد للفيروسات هي بروتينات سكرية (بروتينات مع جزيئات السكر المرفقة) ، ويعتقد أنها مفيدة في السيطرة على العديد من أنواع العدوى الفيروسية بما في ذلك نزلات البرد. كما أنها تمنع نمو الخلايا السرطانية وتحفز دفاعات الجسم الطبيعية ضدها.

في عام 1957 ، اعترف باحثان بريطانيان بأن هذه الإنترفيرون هي مواد منتجة داخل الجسم يمكن أن تجعل الخلايا مقاومة لهجمات الفيروسات. ومع ذلك ، فإن ندرة هذه المركبات عرقلت باستمرار الجهود المبذولة لفهم مدى فعاليتها. في الآونة الأخيرة باستخدام تقنيات المودم كنا قادرين على إنتاج جزيئات الإنترفيرون ، والتي لها دور في السيطرة على مختلف الأمراض.

اللمفوكينات:

هذه هي البروتينات التي تنتجها الخلايا الليمفاوية (جزء من الجهاز المناعي للجسم) وتعتبر مهمة لردود الفعل المناعية. لديهم القدرة على تعزيز واستعادة قدرة جهاز المناعة لمحاربة العدوى والأمراض والسرطان. إن Interlukin-2 هو اللمفوكين الأكثر شيوعًا والذي يتم إنتاجه بواسطة الهندسة الوراثية.

وقد ساعد كل من هذه المركبات العلماء على تحقيق مستويات جديدة من تسليم الأدوية الصيدلانية الواقعية. مكنت تقنية الحمض النووي المؤتلف من تخليق كميات كبيرة من هذه المنتجات. لقد أصبحت هذه الصيدلية الجزيئية ناجحة جدًا في إنتاج المستحضرات الصيدلانية البشرية في الحيوانات المحورة جينيا أيضًا.

العلاج الجيني:

تستخدم هذه التكنولوجيا الواعدة الجينات كأدوية لتصحيح الاضطرابات الوراثية الوراثية. باستخدام العلاج الجيني ، يمكن استبدال الجين المعيب أو المفقود لتصحيح السبب الجيني للمرض. يتم ذلك عن طريق تحديد وظيفة الجين الطبيعي في الخلايا البشرية ، وهو نوع البروتين الذي يرشد الخلية لإنتاجه ، ومستوى ، وكمية ، ووقت تكوين البروتين. هذا يمكن أن يشير إلى ما إذا كان البروتين الصحيح يتشكل في الوقت المناسب أو المكان المناسب ، وكيفية مواجهة آثار أي فشل.

العلاج الجيني من نوعين: العلاج الجيني لخلايا الخلية والعلاج الجيني لخلايا جسدية. في العلاج بالخلايا الوراثية ، يتم توجيه التغييرات نحو التركيب الجيني الفردي ويمكن أن تنتقل إلى النسل. في العلاج الجيني للخلية الجسدية ، يتم إدخال الجينات الوظيفية إلى خلايا الجسم التي تفتقدها. لا يتم تمرير آثار العلاج إلى الجيل اللاحق.

كانت الحالة الكلاسيكية للعلاج الجيني المعتمد في وقت مبكر هي حالة أشانتي ديسيلفا ، البالغة من العمر أربعة أعوام ، والتي ولدت بمرض وراثي نادر يسمى نقص المناعة الشديد (SCID). كان لآشانتي جهاز مناعة ضعيف جعلها عرضة لكل جرثومة عابرة. عادة ما يصاب الأطفال الذين يولدون بهذا المرض بعدوى قهرية ونادراً ما يعيشون على قيد الحياة لرؤية مرحلة البلوغ.

واضطرت أشانتي أيضاً إلى أن تعيش حياة منعزلة ، متجنبة الاتصال بأشخاص خارج أسرتها ، محصورة في البيئة العقيمة لمنزلها ، وتكافح الأمراض المتكررة بكميات هائلة من المضادات الحيوية. عبر العلاج الجيني ، أزال الأطباء خلايا الدم البيضاء من جسدها وسمح لهم بالنمو في المختبر.

ثم تم إعادة إدخال هذه الخلايا مع الجين المفقود ، وتم إدخال خلايا الدم المعدلة وراثيا مرة أخرى في مجرى الدم للمريض. أظهرت الاختبارات المعملية أن العلاج قد عزز نظام المناعة لدى أشانتي ، وهي الآن تقود حياة طبيعية.

إن العلاج الجيني الرئيسي هو تصحيح العيوب الجينية المفردة مثل التليف الكيسي والهيموفيليا ، التي لا يتوفر لها علاج فعال حتى الآن. ومع ذلك ، سيتطلب التطبيق الفعال لهذا العلاج فهمًا عميقًا للآلية التي يمارس بها الجين المعيب (غير المعتاد) تأثيره على الفرد.

يظهر تطبيق آخر مثير للاهتمام للعلاج الجيني في مجال أمراض العيون مثل اعتلال الشبكية السكري. تشير الدراسات الأولية إلى أن العلاج الجيني يمكن أن يحمي مرضى السكري من فقدان البصر بسبب فرط النمو وتسرب الأوعية الدموية.

بصمة الحمض النووي:

لقد أثبت تطوير تقنية بصمة الحمض النووي أن يكون بالغ الأهمية في تحديد المجرمين وإنشاء الوالد. ويستند المبدأ الأساسي لهذه التقنية على حقيقة أنه لا يوجد فردان يمكن أن يكون لهما نفس التركيب الجيني.

يمكن أخذ شظايا الحمض النووي للشخص المعني من نسيج أو عينة دم باستخدام إنزيم تقييد. ويمكن بعد ذلك دراسة هذه القطعة لتحديد التركيب الجيني الدقيق للفرد. تقدم هذه التقنية نسبة عالية من تعدد الأشكال أن احتمال وجود شخصين لهما نفس خصائص الحمض النووي بعيد جدا.

تشخيص ما قبل الولادة للأمراض الوراثية:

علم الوراثة الجزيئية يحمل تطبيق كبير في تشخيص ما قبل الولادة من الاضطرابات الموروثة مثل اعتلال الهيموغلوبين. على سبيل المثال ، تم تصميم تقنية تحليل الحمض النووي لتشخيص فقر الدم المنجلي من خلايا السائل الأمنيوسي في عام 1978.

تجديد الأنسجة:

تطعيم الجلد:

الجلد هو على الأرجح أحد الأعضاء الوحيدة التي يمكن توليفها اصطناعيا من زراعة الخلايا ، وتستخدم للتطعيم عندما تتضرر بشدة. تشكل خلايا الجلد (الخلايا الكيراتينية) تسعين في المائة من البشرة. يتم تسهيل انتشار هذه الخلايا عن طريق الخلايا الليفية الموجودة في طبقة الجلد من الجلد.

الخلايا الليفية مفيدة لزراعة خلايا الجلد. هذه الخلايا الليفية ، وتسمى خلايا 3T3 ، وتستخدم جنبا إلى جنب مع المواد الكيميائية والخلايا الجذعية اللازمة. ومع ذلك ، فإن حوالي واحد إلى عشرة في المائة فقط من خلايا البشرة تتكاثر. الاستزراع الفرعي للوسائط الحديثة يدفع إلى مزيد من النمو لهذه الخلايا.

يتيح التطعيم الجلدي الاستعادة السريعة وتطبيع الجلد المتضرر. كما تم استخدام الخلايا الكيراتينية المجددة لعلاج عدد من الأمراض الأخرى. على سبيل المثال ، يمكن إزالة الندوب الجلدية باستخدام الجلد المزروع ، ويمكن استخدام الخلايا الكيراتينية عن طريق تثبيط ظهارة الفم.

استُخدِمَت الخلايا الكيراتينية المُثَلَّبة في مجرى البول لإصلاح عيوب القضيب الخلقية. وقد تم علاج القرحة المزمنة أيضًا من خلال الطعوم المرنة الناجحة ، وقد نجحت جميع الطرق (البشرة من فرد آخر) في علاج هذه القرحة.

السيطرة على الخصوبة:

نجح علماء هنود في تطوير عقاقير مثل Centrroman for antifertility (مانع الحمل) ، والتي أظهرت نتائج ممتازة دون أي آثار جانبية. كما استخدمت المناهج المناعية لتطوير لقاحات مضادة للخصوبة.

وقد تم الآن تطوير لقاحات تحديد النسل باستخدام هرمون HCG (الهرمون المشيمي البشري). اللقاح يثير أضداد ضد كل من الكزاز وهرمون الحمل HCG. وقد قلل هذا بشكل كبير من تأثير الكزاز ، وهو سبب رئيسي لوفيات الأمهات في الهند بسبب الظروف غير الصحية ولا سيما في القطاع الريفي.

الاستشارة الوراثية:

وقد تفشى هذا التطبيق بسبب زيادة الوعي بين الناس الذين يريدون أن يكون أطفالهم خالية من الأمراض الخلقية. مستشار جيني يخبر المريض عن عواقب خلل جيني معين.

يمكن إخضاع السائل الأمنيوني للاختبارات المختلفة لفحص هذه الاضطرابات الخلقية ويمكن مناقشة النتائج التي تم الحصول عليها مع المريض. هذا سيسمح للآباء المحتملين بالتفكير في العيب في الجنين في وقت مبكر.

التشخيص الجيني قبل الزرع:

لقد ظهر التشخيص الوراثي قبل الزرع (PGD) ، عندما استعملت الخلايا الجذعية للحبل السري التي لم يولد بعد (الجنين الوحيد) ، من خلال تقنية الإنجاب المساعدة (ART) ، لعلاج معاناة فقر الدم في فانكونوني عمرها ست سنوات. عندما كان الجنين مجرد كرة من الخلايا السماوية ، قام باحثون في معهد الإنجاب الوراثي في ​​مركز إلينوي الطبي الماسوني بفصل بعض هذه الخلايا.

تم تحليل هذه الخلايا ولم يتم العثور عليها فقط لتكون خالية من جين فقر الدم fanconi ، ولكن أيضا متوافقة من حيث Antigens الإنسان الكريات البيض (HLA). زرع الباحثون بقية الكرة من خلايا blastomere مرة أخرى إلى رحم الأم. الأم أنجبت طفل سليم. بعد مرور شهر ، كانت الخلايا الجذعية للحبل السري قد غُرست في أخته.

لقد أصبحت هذه العملية ممكنة بفضل عملية تطوير متأصلة تسمى "انقسام غير محدد". ومثل أي فقاريات أخرى ، يمكن أن يستمر الجنين البشري ذي الثمانية خلايا (المعروف باسم الجنين المؤيد) في التطور حتى بعد إزالة خلية واحدة أو خليتين.

في PGD ، تخضع الأجنة التي تم الحصول عليها للتخصيب في المختبر للعديد من الاختبارات (الخزعات). بعد ذلك ، يتم فحص التركيبة الجينية بدقة ، ويتم نقل هذه الخلايا فقط إلى الأم ، والتي تكون خالية من الأمراض الوراثية. هذه التقنية هي مساعدة كبيرة في تشخيص الاضطرابات الوراثية.

علم الصيدلة:

وقد وضعت تدخل الأدوات الجزيئية في المجال الصيدلي ولادة مجال جديد من Pharmacogenomics. يجمع دمج علم الصيدلة وعلم الوراثة بين العلوم الصيدلانية التقليدية بما في ذلك الكيمياء الحيوية ، والبنية الجزيئية للجين ، وسلوكها ووظائفها على مستوى البروتين.

وهو ينطوي أساسا على دراسة كيفية تأثير التركيب الجيني للفرد على استجابة الجسم للأدوية. يحمل هذا المجال القادم وعدًا كبيرًا في اليوم الذي سيكون فيه من الممكن تخصيص الأدوية للمرضى الفرديين تماشيًا مع الهندسة الوراثية.

بعض المناطق التي يمكن أن تلعب فيها الصيدلة الجينية دورًا مهمًا هي:

الأدوية الفعالة:

باستخدام الأدوات الجزيئية ، ستتمكن شركات المستحضرات الصيدلانية من تطوير عقاقير تعتمد على البروتينات والإنزيمات وجزيئات الرنا التي ترتبط بالجينات والأمراض. هذا سوف يساعد في اكتشاف المخدرات وتوصيلها. إن توصيل هذه الأدوية عالية الدقة لن يؤدي فقط إلى الحد الأقصى من الاستخدامات العلاجية ، ولكن أيضًا يقلل الضرر الذي يلحق بالخلايا السليمة المجاورة.

اللقاحات الفعالة:

ستظهر اللقاحات التي تعتمد على الحمض النووي والجيش الملكي النيبالي مستويات أعلى من الكفاءة. هذه لن تعمل فقط على تنشيط جهاز المناعة الخاص بالفرد ، بل ستساعد أيضًا على تجنب خطر العدوى. إن مثل هذه اللقاحات المؤتلفة ستكون غير مكلفة وسهلة التخزين ، ويمكن هندستها لإيواء سلالات طبيعية من العامل الممرض في طلقة واحدة.

استهداف اكتشاف العقاقير:

يمكن استخدام أهداف الجينوم لتطوير علاجات جديدة. يمكن تجربة هذه الأدوية الجديدة على مجموعات سكانية جينية محددة. سيؤدي ذلك أيضًا إلى تقليل التكلفة والمخاطر المحتملة للتجارب الإكلينيكية من خلال استهداف المرضى القادرين على الاستجابة لعقار فقط.

أدوية أكثر أمانًا:

الآن ، بدلاً من استخدام الطريقة التقليدية للتجربة والخطأ في مطابقة المرضى مع النوع الصحيح من الأدوية ، سيكون الأطباء قادرين على تحليل التركيب الجيني للمريض ، ووصف العلاج الدوائي المناسب. هذه الأدوية الجيل الجديد سوف تعزز سرعة الانتعاش.

فحص المرض:

يمكن استخدام معلومات حول الشفرة الوراثية للمريض وسلوكه وأسلوب حياته وبيئته لتحذيره من حدوث المرض في وقت مبكر. هذا سوف يسهل المراقبة الدقيقة ، والعلاج في مرحلة مناسبة لتقليل الضرر.

تحديد جرعة الدواء:

عادة ما يصف الأطباء جرعة الدواء وفقًا لوزن المرضى وعمرهم. يمكن استبدال هذا بالجرعات بناءً على جينات الشخص ، أي مدى كفاءة جسمه في معالجة الدواء والوقت الذي يستغرقه لاستقلابه. هذا سيعزز القيمة العلاجية للدواء ويساعد على منع خطر الجرعة الزائدة.

التنميط الجيني:

أحدثت أدوات التكنولوجيا الحيوية للمودم ثورة في المجال الطبي. تم العثور على واحد من هذه الأدوات ، ميكروأري ، لتكون مفيدة بشكل استثنائي. هذه التقنية تجعل من الممكن تحديد الاختلافات الجزيئية بين الجينات المختلفة التي يتم التعبير عنها.

تساعد الصورة الجزيئية المفصلة التي تم الحصول عليها بواسطة هذه التقنية في تصميم الأدوية الجزيئية ، مثلما ساعدت أساليب التصوير الشعاعي عالية الدقة في علاج الأمراض على المستويات التشريحية. كانت إحدى الدراسات الحديثة التي استخدمت التعبير الجيني على أساس المصفوفات الدقيقة للحمض النووي هي التصنيف الجزيئي للسرطان.

وأفيد أن التنميط ساعد في تمييز سلالات مرضية متميزة ، مثل سرطان الدم النخاعي الحاد وابيضاض الدم اللمفاوي الحاد ، استناداً إلى نمط التعبير الجيني المميز. وقد ساعدت المصفوفات الدقيقة للحمض النووي أيضًا في الكشف عن أمراض جديدة أخرى.

الخلايا الجذعية وتطبيقاتها:

الخلايا الجذعية هي الخلايا القادرة على الانقسام لفترات غير محددة في الثقافة لتنتج خلايا متخصصة. كلنا نعرف أن التنمية البشرية تبدأ عندما تقوم الحيوانات المنوية بتلقيح البويضة وتخلق خلية واحدة (جنين) قادرة على تكوين كائن حي بالكامل.

الخلايا الجذعية الجنينية هي الخلايا ، والتي يمكن أن تؤدي إلى ظهور 210 أنواع مختلفة من الأنسجة في جسم الإنسان. على الرغم من أن الخلية الجذعية الواحدة يمكن أن تؤدي إلى خلايا أكثر تخصصًا ، إلا أنها لا يمكن أن تشكل في حد ذاتها الكائن البشري بأكمله. تسمى هذه الخلايا خلايا متعددة القدرات - لأنها قادرة على توليد معظم أنسجة الكائن الحي.

بما أن الخلايا الجذعية قادرة على التفريق إلى أنواع مختلفة من الأنسجة ، يمكن استخدام هذه الخلايا في "العلاج بالخلايا". يمكن تحفيز الخلايا الجذعية لتتحول إلى خلية متخصصة وبالتالي يمكن أن توفر إمكانية الحصول على مصدر متجدد لاستبدال الخلايا والأنسجة المريضة / التالفة.

لعلاج العديد من الأمراض مثل مرض باركنسون والزهايمر والسكتات الدماغية والحروق وأمراض القلب والسكري والتهاب المفاصل والتهاب المفاصل الروماتويدي. الأورام الخبيثة ، أخطاء فطرية في عملية التمثيل الغذائي وغيرها الكثير. على سبيل المثال ، يمكن أن يؤدي زرع خلايا عضلة القلب السليمة إلى توفير آمال جديدة للمرضى الذين يعانون من أمراض القلب ، والذين لم تعد قلوبهم تضخ بشكل كافٍ.

وقد أثارت دراسات الخلايا الجذعية الأمل في تطوير خلايا عضلة القلب من الخلايا الجذعية البشرية وزرعها في عضلة القلب الفاشلة من أجل تعزيز وظيفة القلب الفاشل. مرض آخر مهم هو مرض السكري من النوع الأول ، حيث يتم تعطيل إنتاج الأنسولين بواسطة خلايا البنكرياس المتخصصة التي تسمى خلايا الجزيرة.

تشير الدراسات إلى أن زرع إما البنكرياس بأكمله أو جزيرة معزولة يمكن أن تحل محل الحاجة إلى حقن الأنسولين. يمكن استخدام خطوط الخلايا الجزئية المشتقة من الخلايا الجذعية لأبحاث السكري وفي نهاية المطاف للزراعة. تمتلك بيولوجيا الخلايا الجذعية إمكانات كبيرة في إنقاذ العديد من الأرواح.