علوم القطيف مقالات علمية في شتى المجالات العلمية
إسم الكتاب:
العلاج الجميل: الثورة في علم المناعة، وماذا تعني لصحتك
The Beautiful Cure: The Revolution in Immunology and What it Means for Your Health
تعريف مختصر للكتاب:
كتاب العلاج الجميل (The Beautiful Cure) والذي صدر في عام ٢٠١٨م هو عبارة عن قصة مليئة بالحيوية حول كيفية توصل العلماء إلى فهم أعمق لجهاز المناعة البشري – والطرق التي ستحدث بها اكتشافاتهم ثورة في صحتنا. جهاز المناعة معقد للغاية. ولكن إذا تمكنا من استخدام معرفتنا لتسخير قوتها، فقد نتمكن أخيرا من الفوز في المعركة ضد الأمراض مثل التهاب المفاصل، وفيروس نقص المناعة البشرية، وحتى السرطان.
يحمل جهاز المناعة مفتاح صحة الإنسان. في كتابه العلاج الجميل، يصف عالم المناعة الرائد السيد دانييل م. ديفيس كيف أن السعي العلمي لفهم كيفية عمل الجهاز المناعي – وكيف يتأثر بالإجهاد، والنوم، والعمر، وحالتنا الذهنية – وكيف يفتح في عصرنا الحاضر نهجًا ثوريًا جديدًا للطب والرفاه.
إن قدرة الجسم على مقاومة المرض وعلاج نفسه بنفسه هي واحدة من أعظم أسرار الطبيعة وعجائبها. ولكن في السنوات الأخيرة، أدت الأبحاث المضنية إلى تقدم كبير في فهمنا لهذا العالم الداخلي الجميل بشكل مذهل: شبكة واسعة ومعقدة من الخلايا المتخصصة، والبروتينات التنظيمية، والجينات المخصصة التي تحمي أجسامنا باستمرار.
إن جهاز المناعة، وهو أقوى بكثير من أي دواء تم اختراعه على الإطلاق، يلعب دورًا حاسمًا في حياتنا اليومية. لقد وجد العلماء والباحثين طرقًا لتسخير هذه الدفاعات الطبيعية لإنتاج عقاقير خارقة وما يسمى بالعلاجات المناعية التي تساعدنا على مكافحة السرطان والسكري والتهاب المفاصل والعديد من الأمراض المرتبطة بالعمر، وقد بدأنا نفهم ما إذا كانت أنشطة مثل اليقظة الذهنية قد تلعب دورًا في تعزيز مرونتنا الجسدية.
كتاب العلاج الجميل يحكي قصة درامية عن العمل البوليسي العلمي والاكتشافات، والألغاز التي تم حلها والأسرار التي لا تزال قائمة، والأرواح التي تم التضحية بها وإنقاذها. من خلال الخبرة والبلاغة، يقدم لنا الكاتب والباحث السيد دانييل م. ديفيس هذا الفهم الجديد لجسم الإنسان وما يتطلبه من أمور ليكون بصحة جيدة.
مؤلف الكتاب:
السيد دانييل إم ديفيس (Daniel M. Davis) هو عالم مناعة تركز أبحاثه على طرق الاتصال بين الخلايا المناعية. أدى استخدامه للفحص المجهري لمراقبة الاستجابة المناعية إلى اكتشافه للمشابك المناعية والأنابيب النانوية الغشائية. وهو مدير الأبحاث في مركز مانشستر التعاوني لأبحاث الالتهاب (Manchester Collaborative Centre for Inflammation Research).
وهو أستاذ علم المناعة في جامعة مانشستر (University of Manchester) وقد كتب أيضًا لصحيفة التايمز (The Times)، والغارديان (Guardian)، والعالم الجديد (New Scientist)، وساينتيفيك أمريكان (Scientific American). يتحدث بانتظام في المهرجانات الثقافية والعلمية، وظهر في العديد من البرامج الإذاعية والتلفزيونية. تم إدراج بحثه، الذي يستخدم الفحص المجهري فائق الدقة لدراسة الجهاز المناعي، في مجلة ديسكفر (Discover) كواحد من أفضل ١٠٠ اختراق لهذا العام. وهو زميل أكاديمية العلوم الطبية وقد نشر أكثر من ١٤٠ بحثًا أكاديميًا.
وهو مؤلف لثلاثة كتب، وهي:
- كتاب جين التوافق (The Compatibility Gene) وتم إدراجه في القائمة الطويلة لجائزة الجمعية الملكية لكتاب العلوم لعام ٢٠١٤م، كما تم إدراجه في القائمة المختصرة لجائزة كتاب جمعية علم الأحياء.
- كتاب العلاج الجميل (The Beautiful Cure)، وتم إدراجه في القائمة المختصرة لجائزة الجمعية الملكية لكتاب العلوم لعام ٢٠١٨م وكان كتاب العام لصحيفة التايمز (The Times) والتلغراف (Telegraph) والعالم الجديد (New Scientist).
- أحدث كتاب له، باسم: الجسد السري (The Secret Body)، والذي نُشر في عام ٢٠٢١م.
منصة الوميض** (Blinkist) قامت بتلخيص الكتاب في “تسع ومضات” معرفية ، وهي كالتالي:
مقدمة – ما الفائدة من هذا الكتاب؟ والجواب: لإستكشاف الأعمال الداخلية لجهازك المناعي:
هل تعرف ما هو الموضوع الأكثر دراسة في علم الأحياء البشري؟ كلا، إنه ليس اكتئابًا أو هضمًا أو نومًا. إنها استجابة الجسم المعقدة بشكل لا يصدق لإصابة طفيفة بجرج خفيف مثلا. حيث تنزف المنطقة المصابة، وتتحول إلى اللون الأحمر، وفي النهاية، تتقشر.
كل هذا يبدو بسيطا جدا. ولكن هناك نظام معقد للغاية من الخلايا والأنسجة والبروتينات والهرمونات التي تعمل جميعها معًا لتحقيق ذلك. هذا هو جهازك المناعي، وفي الواقع لم يكن مفهومًا جيدًا حتى وقت قريب.
ولحسن الحظ، كان العديد من العلماء عبر التاريخ مفتونين تمامًا بجهاز المناعة البشري. وفي هذه الومضات المعرفية سنتعرف على بعض هؤلاء العلماء واكتشافاتهم. ثم سنلقي نظرة فاحصة على بعض تعقيدات الجهاز المناعي، بما في ذلك العوامل المدهشة التي يمكن أن تغير من طريقة عمله.
وعند قراءتك هذه الومضات المعرفية، سوف تكتشف مثلا وليس حصرا:
- ماذا يعني أن تكون الخلية المناعية غير ناضجة؟
- لماذا يهاجم جسمك نفسه أحياناً؟ و
- الوقت الأمثل لاستخدام جهاز الاستنشاق.
ومضة رقم ١ – تؤدي اللقاحات إلى تحفيز الاستجابة المناعية التكيفية في الجسم:
في عام ١٧٢١م، تحول تفشي مرض الجدري في بريطانيا إلى وباء. وهذا جعل العائلة المالكة في بريطانيا نفسها في حالة من التوتر الشديد ــ وبحاجة إلى أي شكل من أشكال الحماية لحالتهم البائسة. لقد سمعوا عن شكل مبكر من التطعيم ضد المرض ولكنهم أرادوا اختباره قبل استخدامه على أطفالهم.
في ٩ أغسطس ١٧٢١م، تم ازالة القبح الناتج عن مرضى الجدري بفرك الجلد وقطعه بجروح صغيرة على أذرع وأرجل ستة من المصابين. وتلقت مصابة أخرى نفس العلاج في أنفها. والسؤال: ما هي النتائج يا ترى؟ وبعد يوم أو يومين من ظهور أعراض الجدري، تعافى جميع المصابين.
يبدو أن هذه التجارب تثبت أن التفاعلات المناعية يتم تحفيزها عندما يكتشف الجسم جزيئات جديدة لم يعرفها من قبل. حيث إذا ظهرت تلك الجزيئات نفسها في الجسم مرة أخرى، فإن الجهاز المناعي سوف يكون جاهزًا لمواجهتها.
ربما تعلم بالفعل أن اللقاحات منقذة للحياة. لكن ربما لم تكن تعلم أن التطعيم قد حافظ على أرواح بشرية أكثر من أي خدمة أخرى تقريبًا. وكما توضح قصة الجدري، كان الأطباء يستخدمون اللقاحات لمساعدة الناس على مكافحة المرض حتى قبل أن يعرفوا كيف تعمل اللقاحات. في الواقع، استغرق اكتشاف العلم الفعلي الذي يقف وراء ذلك وقتًا طويلاً.
قبل الثمانينات، كان العلماء يعرفون الكثير عن ذلك: هناك نوعان من خلايا الدم البيضاء، الخلايا التائية (T cells) والخلايا البائية (B cells)، وهاتان تقعان في قلب الاستجابة المناعية. تحتوي هذه الخلايا على أسطحها، على مستقبلات مصنوعة من سلاسل طويلة ومتقنة من البروتينات التي يمكنها الارتباط بالبروتينات المطابقة الموجودة في جزيئات أخرى. وهذا يسمح للخلايا بالعمل معًا لإكمال المهام المختلفة.
لذا، إذا اتصلت مستقبلات الخلية المناعية بشيء غريب عن جسمك، يتم “تشغيل” الخلية المناعية من أجل أن تقوم بدورها بقتل الجرثومة أو الخلية المصابة. كما تتكاثر الخلية المناعية، مما يسمح لجسمك “بتذكر” الجراثيم التي كانت موجودة بداخله من قبل والتعامل معها بسهولة. هذه هي العملية تم تنشيطها من قبل اللقاحات، وتُعرف باسم الاستجابة المناعية التكيفية.
وهنا قد تقول ان القصة انتهت وتم إزالة الغبار، أليس كذلك؟ حسنا، ليس تماما. إذا كان لدى جسمك استجابة مناعية في كل مرة تدخل إليه مادة جديدة، فسوف تمرض في كل مرة تتناول فيها طعامًا جديدًا. كان أحد العلماء، السيد تشارلز جانواي (Charles Janeway)، يعلم أنه لا بد من وجود المزيد من التفاصيل في هذه القصة.
ومضة رقم ٢ – أجهزتنا المناعية الفطرية مبرمجة للتعامل مع تهديدات محددة:
في عام ١٩٨٩م، كان السيد تشارلز جانواي أول شخص يجادل بأن الجسم لا يمكنه التفاعل مع كل مادة غير معروفة تدخل فيه. لقد أدرك أن الإشارة الثانية ضرورية لإطلاق رد الفعل المناعي.
اتفق السيد جانواي مع أسلافه العلماء والباحثين على أن الجهاز المناعي يجب أن يستجيب لأشياء لم تكن موجودة في الجسم من قبل. لكنه قال أيضًا إن هذه الاستجابة يجب أن تقتصر على الجراثيم. وإلا فإن أجهزتنا المناعية ستكون مبالغة في رد فعلها باستمرار.
كانت أبحاث السيد جانواي على حق فيما يتعلق بالبنية الشاملة للجهاز المناعي فهو: يتضمن مناعة فطرية وتكيفية، تعمل معًا لتكوين استجابات مناعية.
جادل السيد جانواي في المقام الأول بوجود مستقبلات التعرف على الأنماط، أو مجرد المستقبلات، كما هي معروفة اليوم. وهي أشكال ثابتة على سطح الخلايا التائية والبائية وتتشابك بشكل خاص مع الجراثيم أو الخلايا المصابة. وبعبارة أخرى، فهي مصممة لمساعدة أجسامنا على مقاومة المرض.
كانت نظرية السيد جانواي بمثابة خطوة واحدة نحو فهم أكثر شمولية لجهاز المناعة. قطعة أخرى من اللغز تم تقديمها بواسطة مخلوق غير متوقع، وهو: ذبابة الفاكهة (the fruit fly).
قام العالم السيد جولز هوفمان (Jules Hoffman) بفحص ذباب الفاكهة، والتي كانت جيناته التي تتطور في الجنين غير نشطة. وأظهرت تجاربه أن الذباب يعتمد بشكل كامل على جين الحصيلة (toll genes) وهو المسؤول للتخلص من الالتهابات الفطرية. والجزء المثير حقا؟ تبين أن البشر لديهم جينات مماثلة، بما يقارب عشرة منها في الواقع!
ولكن كيف تعمل جينات الحصيلة بالضبط؟ وهنا قام عالم آخر، وهو السيد بروس بيوتلر (Bruce Beutler)، بإكمال هذا اللغز.
في ٥ سبتمبر ١٩٨٨م، اكتشف العالم السيد بيتلر أن الجين المسمى (TLR4) يشفر لمستقبل التعرف على الأنماط. وهذا يمنح الخلايا المناعية التي تحتوي على هذا المستقبل تحديدًا القدرة الفطرية على الارتباط بنوع معين من البكتيريا يسمى (LPS). عندما تلتصق الخلية ببكتيريا (LPS)، فإن هذا يشير إلى ان الجسم قد يكون فيه شيء يتطلب استجابة مناعية.
بعد اكتشاف السيد بيوتلر، تمكن علماء آخرون من تحديد نوع الجراثيم التي يمكن لكل مستقبل أن يلتصق بها. على سبيل المثال، يرتبط كل من مستقبل (TLR5) ومستقبل (TLR10) بالجزيئات الموجودة في الطفيليات.
وبالتالي يستطيع الجهاز المناعي الفطري التعرف على أنواع معينة من الجراثيم أو التهديدات، ولديه أيضا خلايا محددة مُحسَّنة للتعامل معها. ولكن ما الذي يربط بين الجهاز المناعي الفطري والتكيفي؟ سننظر المزيد من التفاصيل في الومضة التالية.
ومضة رقم ٣ – الخلايا الجذعية هي أجهزة إنذار يمكنها تنبيه الجسم البشري عند حدوث خطأ ما:
في سبعينيات القرن الماضي، كان عالم المناعة الكندي السيد رالف ستاينمان (Ralph Steinman) يتصارع مع سؤال مهم ولكنه محير، وهو: كيف تبدأ التفاعلات المناعية بالضبط؟
في ذلك الوقت، اكتشف العلماء بالفعل أن التفاعلات المناعية لا يمكن أن تبدأ في وعاء زراعة الخلايا بدون بعض الخلايا التائية والبائية من الطحال. لكن السيد ستاينمان تساءل عما كان في مادة الطحال هذه أمرا بالغ الأهمية لبدء التفاعل المناعي.
لذلك قرر السيد ستاينمان أن يقترب شخصيًا من أحد أوعية زراعة الخلايا تلك. ووجد شيئًا لم يجده أي شخص آخر: كانت هناك خلايا شائكة ملتصقة بالزجاج وتخرج نتوءات طويلة تشبه الأشجار. قرر أن يطلق عليها اسم الخلايا الجذعية.
على مدى ١٠ سنوات، اكتشف الطلاب في مختبر السيد ستاينمان أن الخلايا الجذعية المأخوذة من الجلد كانت أسوأ بكثير في تحفيز رد الفعل المناعي مقارنة بالخلايا المأخوذة من الطحال. ولكن عندما تمت زراعة الخلايا الجذعية من الجلد في وعاء زراعة الخلايا لبضعة أيام، أصبحت قوية. والسؤال: ماذا يعني هذا؟
حسنًا، لقد اتضح أن الخلايا الجذعية توجد بشكل أساسي في حالتين – “تشغيل” و”إيقاف”.
تعتبر الخلايا الجذعية غير الناضجة “متوقفة” لأنها لا تملك سوى قدرة قليلة على إثارة رد فعل مناعي. لكن يمكنها التقاط الجراثيم والبكتيريا والخلايا الميتة. وفي الوقت نفسه، تعتبر الخلايا الجذعية الناضجة “مشغلة” لأنها يمكن أن تؤدي إلى رد فعل مناعي – وتقوم “بتشغيل” الخلايا المناعية الأخرى أيضًا.
وبجمع كل ذلك معًا، تقوم الخلايا الجذعية غير الناضجة بعمل دوريات في أعضائنا وأنسجتنا، خاصة تلك التي تتلامس مع العالم الخارجي المليء بالجراثيم. هذه الخلايا تكتشف الجراثيم، ثم تلتقطها ومن ثم تدمرها.
بمجرد أن تلتقط الخلية الجذعية جرثومة ما، فإنها تتحول إلى حالة ناضجة وتنتقل إلى الطحال أو الغدد الليمفاوية. بعد ذلك، “تُظهر” الخلية الناضجة للخلايا الأخرى الأجزاء الجرثومية التي جمعتها. ولكي تستجيب الخلايا التائية لهذا التهديد، تحتاج الزوائد التشجيرية إلى وجود بروتينات تحفيزية مشتركة على سطحها. هذه موجودة فقط عند مستويات عالية في الخلايا الجذعية التي تتلامس مع الجراثيم. إذا لم يكن هناك بروتين تحفيزي مشترك، ستصبح الخلايا التائية متسامحة، ولن تكون قادرة على التسبب في ردود فعل مناعية على الإطلاق.
تعمل الخلايا الجذعية كنظام إنذار لجهاز المناعة. النوع التالي من الخلايا الذي سننظر إليه هو قسم الاتصالات الخاص بها.
ومضة رقم ٤ – تساعد السيتوكينات (Cytokines) الجسم على تنسيق الاستجابة المناعية الصحيحة:
هل سبق لك أن أصبت بنزلات برد متتالية في وقت واحد؟ قد يكون من المستحيل بالنسبة لك أن تقول ذلك على وجه اليقين، ولكن الإجابة ربما لا. حتى في القرن التاسع عشر، كان العلماء يدركون أن الإصابة بفيروسين مختلفين في نفس الوقت أمر غير شائع للغاية. ولكن لماذا هذا لم يحدث؟
في الخمسينيات من القرن الماضي، شرع العالمان، السيد جان ليندنمان (Jean Lindenmann) والسيد أليك إسحاق (Alick Isaacs)، في العثور على الإجابة. والتي وجدوها في نوع جديد من الخلايا يسمى السيتوكينات (cytokines) – والذي بدوره غيّر العلوم الطبية إلى الأبد.
بدأ اكتشاف العالمان السيد ليندنمان والسيد إسحاق بتجربة. وفي هذه التجربة، قاموا بإصابة أجزاء من غشاء بيض الدجاج المخصب بمزيج من فيروس الأنفلونزا وخلايا الدم الحمراء.
لقد وجد العالمان شيئًا مثيرًا. وتمكنت خلايا الدم الحمراء التي تم تغليفها بالفيروس وغسلت غشاء البويضة من إيقاف عدوى فيروسية منفصلة أخرى. في هذه المرحلة، لم يكن الرجلان يفكران في أن مادة جديدة تمامًا يمكن أن تكون مسؤولة عن ذلك. وهنا، استنتجوا أنه ربما يكون هناك فيروس سليم تمامًا قد انفصل عن خلايا الدم الحمراء وبالتالي منع حدوث عدوى ثانية.
ولاختبار ذلك، قاموا بفصل أي فيروس محتمل عن السائل الموجود في أنابيب الاختبار وعن خلايا الدم الحمراء. وبعدها، وجدوا: أن السائل نفسه كان قادرًا على إيقاف الالتهابات الفيروسية.
كان هذا محيرًا، لأنه كان يعني وجود مادة أو جسيم ما في السائل الذي يقوم بهذا العمل. السؤال: ما هي المادة بالضبط والتي ظلت لغزا؟ لذلك قرر السيد ليندمان تسمية هذه المادة ب: إنترفيرون (interferon).
وفي نهاية المطاف، قرر العلماء أن الإنترفيرون هو بروتين قابل للذوبان، وأن جسم الإنسان يحتوي على أكثر من مائة بروتين مثله تماما. وبشكل جماعي، يطلق على هذه المجموعة من البروتينات بالسيتوكينات.
كل سيتوكين له غرض فريد. يساعد بعضها في تشغيل أجهزة الجسم أو إيقاف تشغيلها. لكن وظيفتها المشتركة هي أن تكون بمثابة تواصل بين الخلايا والأنسجة، مما يساعد أجسامنا على تكوين الاستجابة المناعية الصحيحة.
ومن أفضل الأمور، ان هذه السيتوكينات لديها إمكانات هائلة لاستخدامها في الأدوية.
ويشكل الآن نوع واحد من السيتوكين ــ وهو نفس الإنترفيرون الذي اكتشفه العالمان السيد ليندنمان والسيد اسحاق ــ جزءاً مهما من علاج التهاب الكبد الوبائي بي (B) وسي (C). ومن الممكن استخدام سيتوكينات أخرى لقتل الخلايا السرطانية، وخاصة سرطان الجلد وسرطان الكلى المتقدم.
لقد سمعنا للتو كل شيء عن السيتوكينات. حان الوقت الآن للتعرف في الومضة المعرفية التالية على ماهيتها المتغيرة، والتي تسمى: مضادات السيتوكينات.
ومضة رقم ٥ – تعمل مضادات السيتوكينات على إيقاف الاستجابات المناعية المدمرة ويمكن أن تساعد في علاج أمراض المناعة الذاتي:
التهاب المفاصل الروماتويدي (rheumatoid arthritis) هو أحد أمراض المناعة الذاتية التي تصيب حوالي ١ من كل ١٠٠ شخص في كل بلد. يتسبب في تراكم الخلايا المناعية في المفاصل وتدمير الغضاريف والعظام؛ يمكن أن يكون الألم والتصلب الناتج عنه موهنًا.
ولحسن الحظ، لدينا الآن دواء قوي لعلاج هذه الحالة المؤلمة. لكن ربما لم يكن هذا الدواء ليظهر لولا جهود أحد العلماء، السير مارك فيلدمان (Sir Marc Feldmann). أدى اكتشاف السير فيلدمان لمضادات السيتوكينات إلى ظهور صناعة توفر الآن مسكنات الألم لملايين الأشخاص.
بعد اختيار دراسة التهاب المفاصل الروماتويدي على وجه الخصوص، تعاون السير فيلدمان مع الطبيب السير رافيندر مايني (Sir Ravinder Maini)، لمحاولة معالجة المرض.
أولاً، قاموا بعزل الخلايا والسوائل من مفاصل المرضى. وسرعان ما اكتشفوا أن أحد السيتوكينات كان متوافرًا بشكل خاص، وهو عامل نخر الورم (tumor necrosis factor)، أو يسمى اختصارًا (TNF). وهو يمتلك القدرة على قتل الأمراض، ولكنه أيضًا سام جدًا لجسم الإنسان. تساءل السير فيلدمان والسير مايني عما سيحدث إذا قاموا بمنع نشاط (TNF) في مفاصل المرضى.
لمنع (TNF)، احتاج العالمان إلى مضاد السيتوكين. يمكن أن تأتي مضادات السيتوكينات على شكل أجسام مضادة، وهي بروتينات قابلة للذوبان على شكل حرف (واي Y) يمكنها تحييد الجراثيم. يمتلك الشخص العادي حوالي ١٠ مليارات من الأجسام المضادة ذات الأشكال المختلفة. لكن السير فيلدمان والسير مايني كانا بحاجة إلى دواء يمكنه الالتصاق بـ (TNF) وتدميره، ويعمل بشكل أساسي كمضاد للسيتوكين.
ولحسن الحظ، كان العالم السيد جان فيلتشيك (Jan Vilcek) قد ابتكر بالفعل الجسم المضاد الضروري لعامل (TNF). تم علاج أول مريض مصاب بالتهاب المفاصل الروماتويدي بالأجسام المضادة في ٢٨ أبريل ١٩٩٢م، وسرعان ما تبعه مرضى آخرون. وكانت النتائج مذهلة. حيث قال المرضى إنهم شعروا بالتحسن فورًا بعد تلقي حقن الأجسام المضادة. وبعد أسبوعين، كان الانخفاض ملحوظًا في التورم والألم في المفاصل. واستطاع أحد المرضى بأن يلعب الجولف مرة أخرى!
وبفضل هذا المضاد للسيتوكين وحده، يستطيع ملايين الأشخاص المصابين بالتهاب المفاصل الروماتويدي العيش بدون كراسي متحركة. وهم ليسوا الوحيدين الذين استفادوا. يمكن لمضادات السيتوكينات التي تحجب (TNF) أيضًا علاج مرض كرون (Crohn) والتهاب القولون، الناجم عن التهاب في الجهاز الهضمي. وفي المستقبل، يمكن أن يؤثر اكتشاف (TNF) على جميع أنواع الأمراض، من نزلات البرد إلى مرض السكري إلى السرطان.
لقد أثبتنا حتى الآن أن الجهاز المناعي معقد للغاية ومتعدد الطبقات. وهو في الحقيقة كذلك وأكثر! الومضات المعرفية القليلة التالية ستنظر في بعض العوامل التي يمكن أن تغير أداء الجهاز المناعي.
ومضة رقم ٦ – تحتاج أجهزتنا المناعية إلى هرمونات التوتر، ولكن الكثير منها يمكن أن يكون مدمرًا:
في عام ١٩٤٨م، حصل عالم الكيمياء الحيوية السيد إدوارد كيندال (Edward Kendall) على مادة أطلق عليها اسم مركب الغدة الكظرية إي (adrenal compound E) من شركة الأدوية ميرك (Merck). أعطى المركب لشريكه، الطبيب السيد فيليب هينش (Philip Hench)، والأخير بدوره أعطاه لمريض منهك ومصاب بالتهاب المفاصل الروماتويدي. وبعد يومين من تلقي التطعيم تمكن المريض المشي مرة أخرى. وبدا الأمر وكأنه معجزة.
في الوقت الحاضر، يُعرف المركب إي باسم الكورتيزون (cortisone). وبعد مزيد من الابحاث، اكتشف العلماء أن الكورتيزون لم يكن فعالًا في علاج التهاب المفاصل الروماتويدي فحسب، بل يمكنه أيضًا تقليل تهيج الجلد عند استخدامه مع الكريم.
ولكن كيف يعمل الكورتيزون بالضبط؟ حسنًا، كما يوحي الاسم، فهو يعتمد على هرمون الكورتيزول (cortisol)، الذي تفرزه الغدد الكظرية. بشكل أساسي، ترتفع مستويات الكورتيزول عندما نكون متوترين، لإعداد أجسامنا للاستجابة بسرعة للتهديدات المحتملة. لكن الكورتيزول يثبط أيضًا أنظمتنا المناعية.
استفدنا من الكورتيزول أن التوتر – وهو شيء نعتقد أنه يحدث في أذهاننا – له أيضًا تأثيرات على أجسامنا.
تشير الأدلة إلى أن الأشخاص الذين يعانون من التوتر لفترات طويلة يواجهون صعوبة أكبر في مكافحة الالتهابات الفيروسية ويستغرقون وقتًا أطول للشفاء عند إصابتهم. كما أنهم يستجيبون بشكل أسوأ للتطعيم. بل إن إحدى الدراسات توصلت إلى أن الرجال الذين تم تشخيص إصابتهم بفيروس نقص المناعة البشرية كانوا أكثر عرضة للإصابة بمرض الإيدز مرتين إلى ثلاث مرات إذا كانوا يعانون من مستويات أعلى من التوتر أو لا يتمتعون بدعم اجتماعي قوي.
من الواضح أن التوتر يؤثر بشكل كبير على جهاز المناعة. وبالطبع فإن هذا يطرح سؤالاً: كيف يمكننا مواجهة التوتر؟
لقد اختبرت العديد من الدراسات التأثيرات المحتملة للتخفيف من التوتر لكل شيء بدءًا من الضحك وحتى رياضة التاي الصيني تشي (tai chi) (تأمل في الحركة على فنون الدفاع عن النفس). في إحدى الدراسات، شاهد مرضى السكري أفلامًا كوميدية مع موظفي المستشفى. شهد هؤلاء المرضى زيادة في نشاط الجهاز المناعي. ومع ذلك، قد يكون هذا بسبب حالة الصداقة الحميمة الاجتماعية وليس بسبب الضحك.
أو لنأخذ اليقظة الذهنية، وهي تقنية تهدف إلى جعل الممارسين يركزون على اللحظة الحالية. وهناك دراسة قامت بتحليل ٢٠ تجربة، ووجدت أن ممارسة اليقظة الذهنية يمكن أن تقلل من بعض علامات الالتهاب وتزيد من أعداد الخلايا التائية المحددة لدى المرضى المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية.
من ناحية أخرى، خلصت بعض التجارب إلى أن اليقظة الذهنية لم يكن لها أي تأثير على مستويات السيتوكينات والأجسام المضادة. لكن ليس من الواضح بعد فيما إذا كانت اليقظة الذهنية يمكن أن تقلل من التوتر وتساعد جهاز المناعة لدينا. في الوقت الحالي، أفضل ما يمكننا قوله هو أن ممارسة اليقظة الذهنية قد تساعد.
ومضة رقم ٧ – تعمل أجهزتنا المناعية بشكل مختلف في أوقات معينة من اليوم – وفي مراحل معينة من حياتنا:
نحن نعلم أن حركات الكواكب تؤثر على جوانب لا حصر لها من الحياة على الأرض، من المد والجزر إلى تغير الفصول. لكن الكواكب – وبشكل أكثر تحديدًا، دورات الليل والنهار – تؤثر علينا على مستوى أكثر حدة. تخبرنا الإحصائيات، على سبيل المثال، أن حوادث السيارات في أوربا مثلا تحدث غالبًا في الساعة ٣:٠٠ صباحًا.
تعمل أجهزتنا المناعية أيضًا بشكل مختلف اعتمادًا على الوقت من اليوم. أظهرت الدراسات أن الفئران المصابة بالسالمونيلا (salmonella) في الساعة ١٠:٠٠ صباحًا – أي وقت النوم تقريبًا بالنسبة للفئران – لديها استجابة مناعية قوية. ومع ذلك، فإن الإصابة بالعدوى في الساعة ١٠:٠٠ مساءً – مباشرة عندما تستيقظ الفئران – يؤدي إلى استجابة مناعية أضعف. وتبين أن نفس النمط ينطبق على البشر أيضا.
تكون أجهزة المناعة البشرية أقوى خلال وقت الراحة الطبيعي – ليلاً – وأضعف خلال النهار. أحد أسباب ذلك هو أن أجسامنا تحافظ على مستوى الكورتيزول، وهو الهرمون الذي يثبط جهاز المناعة لدينا، عند مستويات منخفضة أثناء الليل.
على الرغم من أننا لسنا متأكدين تمامًا من سبب حدوث ذلك، إلا أننا بالتأكيد ندرك العواقب. على سبيل المثال، يمكن أن تؤدي الاستجابة المناعية الليلية القوية ولكن غير المرغوب فيها إلى تفاقم أعراض النقرس، وهو التهاب المفاصل.
ولحسن الحظ، يمكننا أيضًا استغلال الوقت من اليوم لصالح أجهزتنا المناعية. على سبيل المثال، تكون الستيرويدات (steroids) المستنشقة التي يتم إعطاؤها لمرضى الربو أكثر فعالية بأربع مرات عند تناولها مرة واحدة يوميًا بين الساعة ٣:٠٠ مساءً والساعة ٥:٣٠ مساءً.
وليس الوقت فقط من اليوم هو الذي يؤثر بشكل كبير على وظائف المناعة لدينا. إنه الوقت الذي نعيشه في حياتنا أيضًا.
مع تقدمنا في العمر، تبدأ أجسامنا في إنتاج عدد أقل من الخلايا المناعية، وتستغرق هذه الخلايا وقتًا أطول للكشف عن علامات المرض والاستجابة لها. ومع ذلك، فإن دم كبار السن يظهر في الواقع علامات أكثر على الاستجابة المناعية النشطة مقارنة بدم الشباب. ويشير هذا إلى وجود التهاب، مما يعني أن الجهاز المناعي أقل قدرة على التمييز بين الجراثيم وخلاياه السليمة.
لحسن الحظ، هناك أخبار جيدة. يمكن في الواقع تصميم اللقاحات بما يتناسب مع الخصائص الخاصة بجهاز المناعة لدى كبار السن. الفالجلين (Flaggelin)، على سبيل المثال، هو جزيء جرثومي يمكن لجهاز المناعة اكتشافه بسهولة. تستجيب الفئران المسنة والبشر المسنون بشكل أفضل للقاح الأنفلونزا الذي يحتوي على فلاجلين مقارنة باللقاح الذي لا يحتوي عليه.
ومضة رقم ٨ – المستويات المنخفضة من الخلايا التائية التنظيمية يمكن أن تسبب جميع أنواع أمراض المناعة الذاتية:
غالبا ما نفكر في أمراض المناعة الذاتية بمعزل عن غيرها. على سبيل المثال، لا يبدو أن التهاب المفاصل الروماتويدي له علاقة كبيرة بمرض السكري، والذي بدوره لا يبدو أن له علاقة كبيرة بفيروس نقص المناعة البشرية. ولكن الحقيقة، هذا ليس صحيحا تماما. في الواقع، قد يكون لأمراض المناعة الذاتية سبب أساسي مشترك.
أدى عمل العالم الياباني السيد شيمون ساكاجوتشي (Shimon Sakaguchi) إلى ثورة في فهم المناعة الذاتية. لكن عمل السيد ساكاجوتشي نشأ من عمل عالمين يابانيين آخرين، وهما السيد ياسواكي نيشيزوكا (Yasuaki Nishizuka) والسيد تيرويو ساكاكورا (Teruyo Sakakur). كان هذان الشخصان يعملان على تحديد فيما إذا كانت الهرمونات لعبت أي دور في تطور السرطان.
وكجزء من بحثهما، قام السيد نيشيزوكا والسيد ساكاكورا بإزالة الغدة الصعترية (thymus gland) المنتجة للهرمونات من الفئران. بعد إزالة الغدة الصعترية، تم تدمير مبيضات الفئران بنفسها تمامًا! لقد كان رد فعل مناعي ذاتي إلى أقصى الحدود. ولكن هل يمكن إيقاف تفاعلات المناعة الذاتية بعد أن بدأت؟ وإذا كان الأمر كذلك، فالسؤال: كيف؟
استخدم السيد ساكاجوتشي تجربة السيد نيشيزوكا والسيد ساكاكورا كنقطة انطلاق لمعرفة ما إذا كان بإمكانه إيقاف أحد أمراض المناعة الذاتية لدى الفئران. لذلك قام ببساطة بإعطاء الفئران المصابة بالمرض تطعيمًا للخلايا المناعية من فأر سليم. وهذا الفعل بدوره أوقف مرض المناعة الذاتية في مساراته.
أظهرت تجربة السيد ساكاجوتشي أن الفأر السليم سيكون لديه بعض الخلايا المناعية التي يمكنها مهاجمة الجراثيم والجسم نفسه. ومع ذلك، تقوم الخلايا المناعية الأخرى بإيقاف تفاعلات المناعة الذاتية على وجه التحديد. أصبح النوع الأخير من الخلايا يعرف باسم الخلايا التائية التنظيمية، وتبين أن المستويات المنخفضة منها يمكن أن تكمن وراء العديد من أنواع أمراض المناعة الذاتية.
لدينا جميعًا خلايا تاء التنظيمية، وربما تكون الخلايا الموجودة في القناة الهضمية هي الأكثر صعوبة في العمل. يتعين على هذه الخلايا أن تحافظ على توازن صعب للغاية بين البكتيريا الجيدة – تلك التي تساعدنا على هضم الجزيئات المختلفة – والبكتيريا السيئة المسببة للأمراض.
إذًا كيف يمكننا مساعدة الخلايا التائية التنظيمية في أمعائنا؟ حسنًا، إن اتباع نظام غذائي غني بالألياف ومليء بالفواكه والخضروات والحبوب هو إحدى الطرق. هذا النوع من النظام الغذائي يمكن أن يقلل من ضغط الدم، ويقلل من خطر الإصابة بسرطان القولون، ويحفز أيضًا إنتاج الخلايا التائية التنظيمية. وهذا يساعد على حمايتنا من أمراض المناعة الذاتية.
ليس هناك شك في أن الخلايا التائية التنظيمية ستكون جزءًا من الثورة في دراسة أمراض المناعة الذاتية. ولحسن الحظ ان هذه الثورة قد بدأت بالفعل في علاج السرطان.
ومضة رقم ٩ – إن تسخير قوة أجهزتنا المناعية يمكن أن يساعدنا في التغلب على جميع أنواع الأمراض المدمرة:
تم تشخيص إصابة السيدة شارون بيلفين (Sharon Belvin) بسرطان الجلد في المرحلة الرابعة وهي في الثانية والعشرين من عمرها. وكان سرطان الجلد قد انتشر بالفعل في رئتيها، ولم يمنحها الأطباء سوى فرصة بنسبة ٥٠ بالمائة للبقاء على قيد الحياة خلال الأشهر الستة المقبلة. علاجات مثل العلاج الكيميائي، لم تنجح، لذلك وكمحاولة أخيرة، اشتركت في تجربة سريرية تجريبية لدواء جديد.
وبعد ثلاثة أشهر وأربع حقن، تقلص الورم في الرئة اليسرى للسيدة بيلفين وبنسبة ٦٠%. ومرت بضعة أشهر أخرى، واختفى الورم تماما. وبعدها أصبحت السيدة شارون بيلفين في حالة شفاء من السرطان.
تم تطوير علاج السيدة شارون على يد السيد جيم أليسون (Jim Allison)، الذي أدى اكتشافه إلى ثورة في طب السرطان. ويعود نجاح التجربة بشكل مباشر إلى الأبحاث التي يحركها الفضول حول كيفية عمل أجهزتنا المناعية ككل.
بدأ السيد أليسون بالتفكير في الطريقة التي تنتهي بها الاستجابات المناعية. بعد أن تكتشف الخلايا التائية التهديد لأول مرة، فإنها تتكاثر. وبعد ذلك، بمجرد التعامل مع التهديد، يتم إيقاف الاستجابة المناعية ويعود الجسم إلى حالته الطبيعية. ومع ذلك، في حالة السرطان، يتم إيقاف الاستجابة المناعية في وقت مبكر جدًا، مما يمنح الخلايا السرطانية الحرية لمواصلة التكاثر.
كانت فكرة السيد أليسون هي إيقاف إشارة “إيقاف التشغيل” الخاصة بالجهاز المناعي. وبهذه الطريقة، يمكن للجسم الاستمرار في محاربة السرطان لأطول فترة ممكنة.
تذكر أن البروتينات الموجودة على سطح الخلايا الجذعية ترسل إشارة تحذير إلى بروتينات المستقبلات الموجودة على الخلايا التائية. ما فعله السيد أليسون هو تحديد مستقبل غامض ثانٍ على سطح الخلايا التائية، يُسمى (CTLA-4). وفي كل من مختبر السيد أليسون ومختبر آخر، قرر العلماء أن حجبه بجسم مضاد يزيد في الواقع من رد فعل الخلايا التائية ضد التهديد.
هل يمكن أن يؤدي حجب هذا المستقبل إلى علاج الأورام؟ وللإجابة قرر السيد أليسون معرفة ذلك.
المرضى الذين عولجوا بالأجسام المضادة التي تحجب المستقبل الغامض (CTLA-4) كانت أورامهم تتوسع في البداية بسبب غمرها بالخلايا المناعية. ولكن بعد ذلك، انخفض حجمها بشكل مطرد مع مرور الوقت. وهذا النهج، المعروف باسم العلاج بنقطة التفتيش المناعية، أصبح الآن وسيلة سائدة لمكافحة السرطان.
يعد علاج السيد أليسون مجرد مثال واحد على العلاج الذي يسخر القوة الفطرية لجهاز المناعة البشري. منذ أن تم تطويره لأول مرة، اكتشف العلماء أكثر من ٢٠ مستقبلًا آخر يقوم بإيقاف أنواع معينة من الخلايا المناعية. إن إيقاف المكابح قد يساعد ليس في مكافحة السرطان فحسب، بل أيضًا في مكافحة الأمراض المزمنة مثل فيروس نقص المناعة البشرية.
لا تزال الأبحاث في مرحلة مبكرة، لكننا قد نكون على أعتاب ثورة في علم المناعة. مهما كانت النتيجة، ليس هناك من ينكر أن أجهزتنا المناعية قوية للغاية، وتسخير هذه القوة يمكن أن يحسن حياة عدد لا يحصى من البشر.
الملخص النهائي والرسالة الرئيسية في هذه الومضات:
جهاز المناعة معقد للغاية، حيث تعمل العديد من الخلايا والهرمونات والبروتينات والجزيئات الأخرى المختلقة معًا لمساعدة أجسامنا على مقاومة التهديدات. يتمتع كل واحد منا بجهاز مناعي فطري فريد مليء بالخلايا المتخصصة في مكافحة الأمراض المعروفة، بينما تساعدنا أجهزة المناعة التكيفية لدينا في التعامل مع التهديدات الجديدة.
تربط الخلايا الجذعية بين النظامين، بينما تعمل السيتوكينات ومضادات السيتوكينات كفريق الاتصالات. وبطبيعة الحال، تخضع جميع هذه المكونات للتأثير من مصادر أخرى – بما في ذلك الإجهاد، ودورات الليل والنهار، والاختلالات داخل الجهاز المناعي نفسه.
*تمت الترجمة بتصرف.
**المصدر: منصة الوميض (Blinkist) وهي منصة تقوم بتلخيص الكتب ، ومكتبتها تحتوي على آلاف الكتب ويشترك في هذه المنصة الملايين من القراء.