فحص النمو و التكاثر الخلوي

مقدمة:

يُعرف تكاثر الخلايا بأنه العملية الحيوية التي تؤدي إلى زيادة عدد الخلايا، ويُعد نتاجًا لمعادلة التوازن بين معدلات ولادة الخلايا الجديدة ومعدلات موت الخلايا القائمة. على سبيل المثال، يزداد التكاثر والانقسام الخلوي في خلايا الأورام. لذا، من الضروري الاستفادة من التكنولوجيا لمنع حدوث السرطان. كما نعلم، الخلايا هي الوحدات التشغيلية في أجسامنا التي يمكن أن تدير وظائف جميع الكائنات الحية أحادية الخلية ومتعددة الخلايا. تلعب عمليات الانقسام الخلوي (Cell Division) والتمييز الخلوي (Cell  Differentiation) دورًا حاسمًا منذ المراحل الأولى من تكون الجنين، مما يسهم في تطور كائن حي معقد من خلية مخصبة واحدة.يُعد الانقسام الميتوزي (Mitosis) الآلية الأساسية لانقسام الخلايا الجسدية في الكائنات متعددة الخلايا،
وتتكون دورة الخلية (Cell Cycle) من أربع مراحل رئيسية:

1. المرحلة G1: مرحلة نمو الخلية وزيادة كتلتها.

2. المرحلة S: مرحلة تضاعف الحمض النووي (DNA Replication).

3. المرحلة G2: مرحلة تحضير الخلية للانقسام.

4. مرحلة الانقسام الميتوزي (Mitosis): المرحلة التي تنقسم فيها الخلية إلى خليتين متطابقتين.

أهمية تقييم نمو وتكاثر الخلايا:

يُعتبر نمو وتكاثر الخلايا من العمليات الأساسية للكائنات الحية، ويُعد تقييم هذه العمليات أداة حيوية لفهم الأنشطة الخلوية وتأثير العوامل البيئية والدوائية عليها. تتجلى أهمية هذا الفحص في عدة مجالات:

1. أبحاث السرطان:
   دراسة ديناميكيات نمو الخلايا السرطانية لفهم آليات تطور المرض، وتقييم فعالية العلاجات الكيميائية والمناعية.

2. الصيدلة:
   فحص تأثير الأدوية والعقاقير الجديدة على معدل تكاثر الخلايا لتحديد فعاليتها وسُميتها.

3. التكنولوجيا الحيوية:
   تحسين تقنيات زراعة الخلايا بهدف زيادة الإنتاج الصناعي للعلاجات الخلوية أو المنتجات البيولوجية.

4. علم السموم:
   تقييم التأثيرات السمية للمواد الكيميائية والبيئية على بقاء وتكاثر الخلايا.

طرق تقييم نمو وتكاثر الخلايا

يوجد العديد من الطرق التي تُستخدم لتقييم نمو الخلايا ومعدل تكاثرها، ويتميز كل اختبار بمزايا وقيود معينة حسب الهدف من الدراسة.
فيما يلي أهم الطرق الشائعة

1- اختبار: MTT

·    المبدأ:
يعتمد على تحويل مركب MTT، وهو صبغة صفراء قابلة للذوبان، إلى بلورات فورمازان بنفسجية غير قابلة للذوبان بواسطة إنزيمات الأيض النشطة في الخلايا الحية

·المزايا:

•     يتمتع بحساسية عالية.

•    مناسب لتقييم سمية الأدوية وتأثير العلاجات على الخلايا.

·العيوب:

     يتطلب إذابة بلورات الفورمازان باستخدام مذيب عضوي (مثل DMSO) قبل قياس الامتصاص الضوئي، مما يزيد من خطوات التحليل

.

 2- اختبار: XTT

· المبدأ:
مشابه لاختبار MTT، ولكنه ينتج فورمازان قابلًا للذوبان في الوسط المائي، مما يلغي الحاجة إلى خطوة إذابة إضافية.

· المزايا:

•     أسرع وأبسط في التنفيذ مقارنة بـ MTT.

•    دقة أعلى في قياس الامتصاصية.

العيوب:

   أقل شيوعًا من MTT في بعض المختبرات

.

3-   اختبار: BrdU Incorporation

المبدأ:
يقوم على دمج بروموديوكسيوريدين (BrdU)، وهو نظير للثيميدين، في الحمض النووي للخلايا المنقسمة خلال طور الـ S من دورة الخلية.

المزايا:

    يُمكن من تقييم معدلات تكاثر الخلايا بدقة عالية.

العيوب:

    يحتاج إلى بروتوكولات معقدة نسبيًا تشمل التثبيت وكشف BrdU بالأجسام المضادة

 4- تلطيخ: CFSE (Carboxyfluorescein Diacetate Succinimidyl Ester)

المبدأ:
تستخدم صبغة CFSE الفلورية التي ترتبط بالبروتينات داخل الخلية؛ ومع كل انقسام خلوي، ينخفض تركيز الفلورسنت إلى النصف، مما يسمح بتتبع عدة أجيال خلوية.

المزايا:

•    إمكانية تتبع ديناميكية الانقسام عبر عدة دورات خلوية.

•     تحليل مفصل باستخدام الفلوسيتومتري.

العيوب:

  يتطلب أجهزة متقدمة مثل جهاز التدفق الخلوي (Flow Cytometer)

 5- العد الخلوي اليدوي أو الآلي: 

المبدأ:
يتضمن العد المباشر للخلايا إما باستخدام شريحة العد التقليدية (هموسيتومتر) أو باستخدام أجهزة عد خلايا إلكترونية.

المزايا:

      طريقة بسيطة ومنخفضة التكلفة.

العيوب:

•     الدقة أقل مقارنة بالطرق الفلورية أو الأيضية.

•     قد يتأثر التقدير بوجود الحطام الخلوي أو الخلايا الميتة