فصائل الخلايا البشرية في صنع التطعيم

ملحوظة: يُستخدم مصطلحا "فصائل الخلايا" و"خط الخلايا" بنفس المعنى أحيانًا. في هذا المقال تستخدم "فصائل الخلايا" لوصف مزرعة من نوع واحد من الخلايا، ويستخدم "خط الخلايا" لوصف مزرعة مخلدة من نوع واحد من الخلاياوهو الذي يتكاثر للأبد.

استُخدِمت الحيوانات في إنتاج اللقاحات البشرية منذ إنشاء مزارع اللقاح لجني فيروس جدري البقر من العجول في أواخر القرن التاسع عشر. من تلك النقطة، وخلال النصف الأول من القرن العشرين، تمكنت أغلب اللقاحات من ان تستستمر في التطور باستخدام الحيوانات، إما عن طريق زراعة مولدات المرض في الحيوانات الحية أو عن طريق استخدام الخلايا الحيوانية.                                          

على الرغم من نجاح صنع العديد من التطعيمات والمنتجات المضادة للسموم (التوكسين) بهذه الطريقة، فإن استخدام الحيوانات في صنع التطعيم –خاصة الحيوانات الحية- ليس مثاليًا. حيوانات التجارب مكلفة وتتطلب مراقبة مكثفة، للحفاظ على صحتها وضمان استمرارية البحث معا. وقد تكون حاملة لبكتيريا أو فيروسات أخرى يُحتمل أن تلوث اللقاح النهائي، كما هو الحال مع لقاحات شلل الأطفال من منتصف القرن العشرين التي صنعت باستخدام خلايا القرود وتبين في النهاية أنها تحتوي على فيروس قردي اسمه إس في 40 (SV40)، أو الفيروس القردي 40. (لحسن الحظ، تبين أن الفيروس غير مضر بالبشر). كذلك، فإن بعض مولدات المرض، مثل فيروس الجدري، لا تنمو جيدًا ببساطة في الخلايا الحيوانية. 

حتى في حالة صنع التطعيم باستخدام منتجات حيوانية وليس حيوانات حية - كزراعة فيروسات لقاح الإنفلونزا في بيض الدجاج- فإن عملية الصنع يمكن أن تتعطل أو تتوقف إذا لم تتوافر المنتجات الحيوانية. في حالة إصابة الدجاج المنتج للبيض بأحد الأمراض، على سبيل المثال، فيمكنها أن تنتج كمية أقل مما ينبغي من البيض لتستخدم في صنع تطعيم الإنفلونزا الموسمي، مما يؤدي لنقص حاد للقاح. (من المفاهيم الخاطئة الشائعة أن لقاحات الإنفلونزا يمكن إنتاجها بصورة أسرع عند زراعتها في المزارع الخلوية بالمقارنة باستخدام بيض الدجاج المضغي. في الواقع، زراعة فيروسات اللقاح في مزارع خلوية يستغرق نفس المدة تقريبًا. ولكن المزارع الخلوية لا تعاني من نفس المشاكل المتصلة بإمكانية التوافر كما هو الحال في بيض الدجاج)

لهذه الأسباب وغيرها، فإن استخدام تقنيات المزارع الخلوية لإنتاج فيروسات اللقاح في فصائل الخلايا البشرية يُعد تقدمًا معتبراً في صنع التطعيم.

كيف تعمل المزارع الخلوية

زراعة الخلايا تتضمن تنمية خلايا في طبق زرع، غالبًا في وسيط انمائي داعم مثل الكولاجين. يتكون خط الخلايا الأولي من خلايا مأخوذة مباشرة من نسيج حي، وقد يحتوي على عدة أنواع من الخلايا مثل الأرومات الليفية، والخلايا الظهارية، والخلايا البطانية.

لكن فصائل الخلايا مصممة لتكون مَزرَعة تحتوي على نوع واحد من الخلايا. يتحقق هذا برفع او حذف المزارع الفرعية من المزرعة الأصلية الى ان يتبقى نوع واحد فقط. يمكن تحويرالمزارع الأولية بالعديد من الطرق المختلفة لعزل نوع واحد من الخلايا؛ فمثلا, يمكن لتدوير المزرعة في جهاز الطرد المركزي أن يفصل الخلايا الكبرى عن الصغرى. وأخيرًا، عندما يتبقى نوع واحد فقط من الخلايا، يمكن للباحثين محاولة إنشاء خط خلايا. تسمح خطوط الخلايا بالملاحظة المستمرة والتحكم اللذين قد لا يكونان ممكنين في مزارع الأنسجة الكبيرة التي تحتوي على عدة أنواع من الخلايا. 

قد تخضع خطوط الخلايا لحد هايفليك، وهي قاعدة مسماة على الباحث ليونارد هايفليك. اثبت هايفليك أن جمهرة الخلايا طبيعية تتكاثر فقط لمرات محدودة قبل توقف تكاثرها. ولكن، وعلى النقيض من الخلايا الخاضعة لاكتشاف هايفليك، فإن بعض خطوط الخلايا يمكن أن تخلد: بمعنى أن الخلايا تكون قد مرت خلال بعض الطفرات التي تسمح لها بالتكاثر اللانهائي. أحد الأمثلة على ذلك هو ما يسمى بخط خلايا هيلا (HeLa)، وهو ما بدأ من خلايا سرطان عنق الرحم في خمسينيات القرن العشرين من امرأة أمريكية تسمى هينرييتا لاكس.

باستخدام فصائل الخلايا وخطوط الخلايا، يمكن للباحثين زراعة مولدات المرض للإنسان كالفيروسات في نوع معين من الخلايا لتوهينها – أي لإضعافها. إحدى الطرق المستخدمة لتكييف الفيروسات بما يسمح باستخدامها في اللقاحات هو تغييرها بحيث لا يكون باستطاعتها النمو بصورة جيدة في جسم الإنسان. يمكن القيام بذلك، على سبيل المثال، عن طريق تكرار زراعة الفيروس في الخلايا البشرية المحفوظة في مزرعة في درجة حرارة أقل بكثير من درجة حرارة الجسم البشري الطبيعية. لكي يستمر في التكاثر، يتكيف الفيروس ليصبح أنسب للنمو في درجة الحرارة المنخفضة، مما يفقده قدرته الأصلية على النمو بصورة جيدة في درجات الحرارة الطبيعية للجسم. في وقت لاحق، عند استخدامه في أحد اللقاحات وحقنها في الجسم البشري الحي في درجة الحرارة الطبيعية، يكون الفيروس قادراً على استثارة الاستجابة المناعية ولكنه لا تستطيع التكاثر بالصورة الكافية للتسبب في المرض.

اللقاحات المطورة باستخدام فصائل الخلايا البشرية

أول اللقاحات المستحدثة باستخدام فصائل الخلايا البشرية كان لقاح الروبيلا الذي قام بتطويره ستانلي بلوتكين في معهد ويستر في فيلادلفيا، بالولايات المتحدة الأمريكية.

في عام 1941، أدرك طبيب العيون الأسترالي نورمان جريج للمرة الأولى أن الساد الوراثي في الأطفال كان نتيجة لإصابة أمهاتهم بالروبيلا خلال الحمل. بالإضافة للساد، فقد ثبت نهائيًا أن أعراض الروبيلا الوراثية (CRS) يمكن أن تسبب كذلك الصمم، ومرض القلب، والتهاب الدماغ، والتخلف العقلي، والالتهاب الرئوي، بالإضافة الى حالات أخرى عديدة. في قمة انتشار وباء الروبيلا الذي بدأ في أوروبا وانتشر إلى الولايات المتحدة الأمريكية في منتصف ستينيات القرن العشرين، قدر بلوتكين أن 1% من جميع الولادات في إحدى مستشفيات فيلادلفيا أصيبوا بأعراض الروبيلا الوراثية. في بعض الحالات، أنهت السيدات اللاتي أصبن بعدوى الروبيلا حملهن بسبب شدة خطر تعرضهم لأعراض الروبيلا الوراثية.

وعقب إحدى هذه العمليات الإجهاضية، ارسِل الجنين إلى بلوتكين في المختبر الذي خصصه لأبحاث الروبيلا. وعن طريق اختباره لكِلية الجنين، اكتشف بلوتكين فيروس الروبيلا وقام بعزله. قام ليونارد هايفليك (الذي كان يعمل كذلك في معهد ويستار حينذاك)، بصورة مستقلة، بتطوير فصيلة خلايا باستخدام خلايا رئوية من جنين مجهَض. تنمو عدة فيروسات، بما في ذلك الروبيلا، بصورة جيدة في فصيلة الخلايا الناتجة، وقد ثبت خلوها من الملوِّثات. سميت هذه الفصيلة في النهاية دبليو آي-38 (WI-38). 

قام بلوتكين بزراعة فيروس الروبيلا الذي كان قد عزله في خلايا فصيلة دبليو آي-38 (WI-38) محفوظة في درجة حرارة 86 فهرنهايت (30 درجة مئوية)، بحيث انها اصبحت تنمو بضعف شديد في درجة حرارة الجسم الطبيعية. (اختار بلوتكين منهج درجة الحرارة المنخفضة بعد اختبارات سابقة بفيروس شلل الأطفال المتوهن). بعد نمو الفيروس عبر الخلايا 25 مرة في درجة حرارة منخفضة، لم يعد باستطاعته التكاثر بالصورة الكافية لتسبيب المرض لشخص حي، ولكنه كان لا يزال باستطاعته استثارة استجابة مناعية وقائية. لا يزال لقاح الروبيلا هذا مستخدمًا في الولايات المتحدة الأمريكية اليوم كجزء من لقاح الحصبة والنكاف والروبيلا (MMR) المؤتلف.

المشاكل الأخلاقية مع مزارع الخلايا البشرية

على الرغم من أنه يُستخدم منذ ما يزيد عن 30 عامًا حتى الآن، فإن لقاح الروبيلا الذي طوره بلوتكين كان يُتجاهَل في الداية في بعض المناطق تفضيلا للقاحات المطورة باستخدام خلايا جنين البط وخلايا كلية الكلاب. في أواخر ستينيات القرن العشرين، نشأ تخوف في البلاد أن اللقاح المطور باستخدام خط خلايا بشرية يمكن أن يتلوث بمولدات مرض أخرى، على الرغم من أنه لم يكن هناك أدلة موثوقة تدعم هذا التخوف. وهذا مثيرللاهتمام إلى حدٍ ما في ضوء الاكتشاف في وقت مبكر من نفس العقد أن لقاحات شلل الأطفال المطورة باستخدام خلايا حيوانية كانت ملوثة بالفيروس القردي، وهو أحد الأسباب وراء بدء استخدام الباحثين لخطوط الخلايا البشرية بادئ ذي بدء.

وحصل لقاح بلوتكين على ترخيصه للمرة الأولى في أوروبا في عام 1970 و استُخدِم على نطاق واسع وبمظهر سلامة قوية وفاعلية عالية. في ضوء تلك البيانات، وصورة اوسع للآثار الجانبية مع اللقاحين الآخرين للروبيلا، رخص لقاح بلوتكين في الولايات المتحدة الأمريكية في عام 1979 وحل محل مكون لقاح الروبيلا الذي كان يستخدم قبله في لقاح الحصبة والنكاف والروبيلا (MMR). ثم اعتُمِد لقاح بلوتكين في أغلب البلدان التي تستخدم لقاح الحصبة والنكاف والروبيلا (MMR) منذ ذلك الحين. وفي عام 2015، أعلِن عن القضاء على الروبيلا في الأمريكتين.

أثارت المجموعات المعارضة للإجهاض أسئلة أخلاقية بخصوص لقاح الروبيلا الذي طوره بلوتكين (واللقاحات الأخرى المطورة مع فصائل خلايا بشرية مشابهة) لسنوات.

نظرًا لموقف الكنيسة الكاثوليكية من الإجهاض، فقد طلب أعضاؤها توجيها أخلاقيا بخصوص استخدام اللقاحات المطورة باستخدام خطوط الخلايا التي بدأت بخلايا جنينية. يتضمن ذلك اللقاح المضاد للروبيلا وكذلك اللقاحات المضادة للجدري والالتهاب الكبدي من النوع-أ، وبعض لقاحات السعار والنكاف. الموقف الرسمي حسب المركز الوطني الكاثوليكي للأخلاقيات الحيوية (National Catholic Bioethics Center) هو أنه على الأفراد، قدر الإمكان، استخدام اللقاحات غير المطورة باستخدام تلك الفصائل الخلوية. ولكن في جالة ما إذا كان اللقاح الوحيد المتاح ضد مرض معين قد طُوِر باستخدام هذا المنهج، فإن المركز الوطني الكاثوليكي للأخلاقيات الحيوية يوضح أن:

"أخلاقيا, الفرد حر في استخدام اللقاح بصرف النظر عن ارتباطه التاريخي بالإجهاض. المبرر لذلك هو ان الخطر على الصحة العامة، إذا اختار المرء عدم التطعيم، يفوق الأهتمام الشرعي بخصوص مصدر اللقاح. وأهمية هذا خاصة للآباء الذين يلتزمون بالمبادئ الأخلاقية لحماية حياة وصحة أطفالهم والمحيطين بهم." 

يشير المركز الوطني الكاثوليكي للأخلاقيات الحيوية الى أن الكاثوليكيين يجب أن يشجعوا شركات الأدوية على تطوير لقاحات مستقبلية دون استخدام تلك الفصائل الخلوية. ولكن لمواجهة المخاوف بخصوص بقاء الخلايا الجنينية كمكونات فعلية للقاح، فقد اشار المركز بالتحديد الى ان الخلايا الجنينية استخدمت فقط لبدء فصائل الخلايا التي استعملت في إعداد فيروس اللقاح:

الخلايا السليلة هي الوسط الذي يجري فيه إعداد هذه اللقاحات. بدأت خطوط الخلايا التي هي محل الاعتبار باستخدام خلايا مأخوذة من واحد أو أكثر من الأجنة المجهضة منذ قرابة 40 عامًا. منذ ذلك الحين نمت خطوط الخلايا بصورة مستقلة. من المهم الإشارة الى أن الخلايا السليلة ليست خلايا الطفل المجهض. لم يكوّنوا، في ذاتهم، جزءًا من جسم الضحية.

اجمالا, جنينان فقط, حصُل كلاهما من الاجهاض الارادي للأم ، كانا هما أصل فصائل الخلايا المستخدمة في صنع التطعيم. ولم تجر أي عملية إجهاض لغرض صنع التطعيم.

اللقاحات الحالية المطورة باستخدام فصائل الخلايا البشرية

استخدمت فصيلتان رئيسيتان من الخلايا البشرية لصنع التطعيمات المتاحة حاليًا، في كل حالة باستخدام الخلايا الجنينية الأصلية ااتي هي محل السؤال هنا والتي حصل عليها في ستينيات القرن العشرين. وجرى تطوير فصيلة الخلايا دبليو آي-38 (WI-38) في 1961 في الولايات المتحدة الأمريكية، في حين جرى تطوير فصيلة الخلايا إم آر سي-5 (MRC-5) (بدأت كذلك بخلايا رئوية جنينية) في 1965 في المملكة المتحدة. لم يكن هناك داعي لخلايا جنينية جديدة أو إضافية للابقاء على فصيلتي الخلايا.

طُورت التطعيمات المذكورة أدناه باستخدام إحدى الفصيلتين دبليو آي-38 (WI-38) أو إم آر سي-5 (MRC-5).

·       لقاحات الالتهاب الكبدي (أ) [فاكتا/ميرك، هافريكس/غلاكسو سميثكلاين، وجزء من توينريكس/غلاكسو سميثكلاين]

·       لقاح الروبيلا [ميروفاكس 2/ميرك، جزء من لقاح الحصبة والنكاف والروبيلا 2/ميرك، وبروكواد/ميرك]

·       لقاح الحماق (الجدري) [فاريفاكس/ميرك، وجزء من بروكواد/ميرك]

·       لقاح الهربس النطاقي (القوباء) [زوستافاكس/ميرك]

·       اللقاح الفموي للنوعين الرابع والسابع من الفيروس الغدي [بار لابس] *

·       لقاح السعار [إيموفاكس/ سانوفي باستور] *

لقاح لا يُعطى بصورة روتينية *

توجد عدة لقاحات متاحة حاليًا جرى تطويرها باستخدام خيوط الخلايا الحيوانية، وخاصة عن طريق استخدام الخلايا من القرود الخضراء الأفريقية. يتضمن ذلك اللقاحات المضادة للالتهاب الدماغي الياباني، وفيروس روتا، وشلل الأطفال، والجدري. 


المصادر والقراءات الإضافية 

Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. Molecular Biology of the Cell. 4th edition. New York: Garland Science; 2002.

Barr Labs. Package Insert - Adenovirus Type 4 and Type 7 Vaccine, Live, Oral. 2011. 179 KB تم الوصول إليه في 31/3/2017.

مراكز مكافحة الأمراض واتقائها
Elimination of rubella and congenital rubella syndrome--United States, 1969-2004MMWR Morb. Mortal.  تم الوصول إليه في 31/3/2017 Wkly. Rep. 2005. 54 (11): 279–8

GlaxoSmithKline. Package Insert – Havrix. 2011. 123 KB . تم الوصول إليه في 31/3/2017.

GlaxoSmithKline. Package Insert – Hepatitis A Inactivated & Hepatitis B (Recombinant) Vaccine. 2011. 332 KB . تم الوصول إليه في 31/3/2017.

Lindquist JM, Plotkin SA, Shaw L, Gilden RV, Williams MLCongenital rubella syndrome as a systemic infection: studies of affected infants born in Philadelphia, USA. Br Med J 1965;2:1401-6.

Merck & Co, Inc. Package Insert – Measles, Mumps, and Rubella Virus Vaccine Live. 2009. 196 KB. تم الوصول إليه في 31/3/2017

Merck & Co, Inc. Package Insert – MERUVAX II. 2006. 88.6 KB . تم الوصول إليه في 31/3/2017.

Merck & Co, Inc. Package Insert – Refrigerator-Stable Formulation – ProQuad. 2010. 448 KB . تم الوصول إليه في 31/3/2017.

Merck & Co, Inc. Package Insert – VAQTA – Hepatitis A Vaccine, Inactivated. 2011. (332 KB . تم الوصول إليه في 31/3/2017.

Merck & Co, Inc. Package Insert – Varivax (Frozen). 2010. 220 KB . تم الوصول إليه في 31/3/2017.

Merck & Co, Inc. Package Insert – Zostavax. 2011. 159 KB . تم الوصول إليه في 31/3/2017.

National Catholic Bioethics Center. FAQ on Vaccines. 2006 . تم الوصول إليه في 31/3/2017.

Plotkin SA. The History of Rubella and Rubella Vaccination Leading to Elimination. Clin Infect Dis.2006 43 (Supplement 3): S164-S168.

Plotkin SA, Orenstein WA, Offit PA, eds. Vaccines. Philadelphia: Saunders; 2008.

Sanofi Pasteur. Package Insert – ACAM2000. 2009. 285 KB . تم الوصول إليه في 31/3/2017.

Sanofi Pasteur. Package Insert – IMOVAX. 2013. 213 KB . تم الوصول إليه في 31/3/2017.

Sgreccia E. Statement from the Pontifical Academy for Life, including English translation of “Moral Reflections on Vaccines Prepared from Cells Derived from Aborted Human Foetuses.” 2005 . تم الوصول إليه في 31/3/2017.

 

لقراءة الملفات بصيغة PDF، قم بتنزيل وتثبيت Adobe Reader.

آخر تحديث في 31 مارس 2017