تتكاثر الخلايا الجذعية متعددة القدرات (PSCs) بشكل لا نهائي وتتمايز إلى خلايا من الطبقات الجرثومية الثلاث. هاتان الخاصيتان تجعلان الخلايا الجذعية الخاصة مصادر جذابة للعلاجات الخلوية لمختلف الأمراض والإصابات. يتم استكشاف نوعين من الخلايا الجذعية المحفزة البشرية (hPSCs) للاستخدام السريري: الخلايا الجذعية الجنينية (ESCs) والخلايا الجذعية المحفزة المحفزة (iPSCs). تم الإبلاغ عن المجالس الاقتصادية والاجتماعية البشرية (hESCs) لأول مرة من قبل مجموعة جيمس طومسون في عام 1998 (طومسون وآخرون، 1998) بعد سبعة عشر عاماً من إنشاء المجالس الاقتصادية والاجتماعية الخاصة.

 تم استكشاف الخلايا الجذعية البشرية في علاجات الخلايا لمختلف الأمراض والإصابات، مثل إصابة النخاع الشوكي، والضمور البقعي المرتبط بالعمر، ومرض السكري من النوع الأول.

فيما يتعلق بالاستخدام السريري، هناك نوعان من المخاوف بشأن الخلايا الجذعية البشرية: القضايا الأخلاقية المتعلقة باستخدام الأجنة البشرية والرفض المناعي بعد الزرع. للتغلب على هذه المشكلات، تحاول مجموعات متعددة توليد الخلايا الجذعية البشرية من الخلايا الجسدية للمريض عن طريق النقل النووي

وقد انتشرت هذه الإستراتيجية في عام 1996 من خلال إنشاء النعجة دوللي باستخدام النقل النووي (كامبل وآخرون، 1996). على الرغم من أن تقريرًا صدر في عام 2004 ادعى بشكل احتيالي التوليد الناجح لخلايا hESC الخاصة بالنقل النووي (Hwang et al.، 2004)، إلا أن مجموعات أخرى نجحت في إنتاج هذه الخلايا (Tachibana et al.، 2013). لا يزال توليد المجالس الاقتصادية والاجتماعية للنقل النووي البشري يمثل تحديًا من الناحية الفنية.

لقد تم اتخاذ نهجاً مختلفاً لتوليد الخلايا الجذعية متعددة القدرات من الخلايا الجسدية. لقد شجعنا نجاح الاستنساخ الجسدي في الأغنام، وكذلك إعادة البرمجة الناجحة عن طريق دمج الخلايا بين الخلايا الجسدية والخلايا الجذعية السرطانية .

وبحثنا عن عوامل إعادة البرمجة من الخلايا الجذعية السرطانية الخاصة بالماوس بناءً على هذه الفرضية. لقد تم تحديد بالفعل أربعة عوامل - Oct3/4، وSox2، وKlf4، وcMyc - التي كانت قادرة على تحفيز تعدد القدرات في الخلايا الليفية الجنينية والبالغة (تاكاهاشي وياماناكا، 2006). قمنا بتصنيف هذا النوع الجديد من الخلايا الجذعية متعددة القدرات على أنه خلايا جذعية مستحثة متعددة القدرات (iPSCs).

من المزايا المهمة للخلايا الجذعية المطلقة هي قدرتها على التكاثر اللانهائي، ونتيجة لذلك تمكنا من إعداد مليارات الأنواع المختلفة من الخلايا البشرية للزرع. ومع ذلك، فإن هذه الخاصية هي سيف ذو حدين، لأنه إذا استمرت الخلايا في التكاثر حتى بعد الزرع، فقد تؤدي إلى ظهور أورام. يمكن النظر في ثلاثة سيناريوهات للأورام. أولاً، إذا تم الاحتفاظ بالخلايا غير المتمايزة و/أو غير الناضجة في منتجات الخلايا النهائية التي تم تمييزها عن الخلايا الجذعية السرطانية البشرية، فقد تظهر أورام مسخيه أو أورام بسبب الزخرفة غير الصحيحة. ثانيًا، إذا ظلت عوامل إعادة البرمجة نشطة في الخلايا الجذعية المستحثة متعددة القدرات، فقد تؤدي إلى تعزيز تكوين الأورام. ثالثًا، قد يكون سبب الأورام هو الطفرات الجينية التي حدثت أثناء زراعة الخلايا الجذعية المنشأ في المختبر.

الرفض المناعي هو قضية حاسمة أخرى في العلاج بالخلايا. توفر الخلايا iPSCs التي تم إنشاؤها من خلايا المرضى الخاصة فرصة غير مسبوقة لإجراء عملية زرع ذاتي باستخدام الخلايا الجذعية متعددة القدرات. ومع ذلك، فإن مناعة الخلايا iPSCs الذاتية كانت مثيرة للجدل.

ذكرت  الدراسات أن iPSCs المشتقة من الفأر C57 / BL6 (B6) غالبًا ما فشلت في إنتاج أورام مسخية عند زرعها تحت الجلد في الفئران وفي حالة تشكل الأورام المسخية، لاحظ الباحثون علامات الرفض، مثل ترشيح الخلايا التائية. في المقابل، أنتجت المجالس الاقتصادية والاجتماعية المشتقة من B6 أورامًا مسخية دون تسلل الخلايا التائية في الفئران B6.

أرجع الباحثون هذه المناعة الواضحة للخلايا iPSCs الذاتية إلى التعبير الجيني غير الطبيعي. في الآونة الأخيرة، تم اقتراح طفرات دي نوفو في الميتوكوندريا كمصدر محتمل للحواتم الجديدة للخلايا iPSCs الذاتية.

ومع ذلك، لم يتم دعم مناعة iPSCs الذاتية من خلال منشورات أخرى. أراكي وآخرون. تم إنشاء خطوط ESC وiPSC متعددة من الفئران B6 وفرقتها في أنسجة الجلد أو نخاع العظم

بعد زرع هذه الخلايا المتمايزة في فئران B6، لم يلاحظوا اختلافات في النقش أو تسلل الخلايا التائية بين الخلايا الجذعية السرطانية والخلايا iPSCs. أجرى جوها وزملاؤه أيضًا تجارب مماثلة ولم يكتشفوا القدرة المناعية للخلايا المتمايزة المشتقة من iPSC في المختبر وفي الجسم الحي.

تم التعرف على عدم التجانس لأول مرة في المجالس الاقتصادية والاجتماعية الماوس. ومن المعروف أن قدرة mESCs على صنع الفئران الخيمرية والخضوع لانتقال السلالة الجرثومية تعتمد على أنواع الماوس؛ فقط الخلايا الجذعية الوسيطة المستمدة من 129 سلالة لديها هذه القدرة (Bradley et al.، 1984). وبناء على ذلك، تم توليد آلاف الجينات من الفئران باستخدام الخلايا الجذعية السرطانية المشتقة من 129. في المقابل، تظهر الخلايا الجذعية الجنينية من سلالات الفئران الأخرى ضعف الخيمرية وانتقال السلالة الجرثومية.

يشير هذا إلى أن الخلفية الوراثية تبدو هي السبب الرئيسي لعدم تجانس الخلايا الجذعية السرطانية الخاصة بالماوس. ومع ذلك، فإن خطوط ESC المتعددة من نفس السلالة 129 تظهر أيضًا تباينًا في قدرتها على صنع الكيميرات، مما يشير إلى دور العوامل اللاجينية. بعد كل جولة من التلاعب بالجينات، يحتاج المرء إلى اختيار الحيوانات المستنسخة التي يمكن أن تخضع لانتقال السلالة الجرثومية لإنشاء خط فأر معدل وراثيا. وبالتالي، فإن الجمع بين التباين الوراثي والتعديل اللاجيني هما المسؤولان عن عدم تجانس خطوط ESC الخاصة بالماوس.

إن إمكانات الخلايا الجذعية البشرية متعددة القدرات في علاجات الخلايا والتطبيقات الأخرى هائلة. وصلت العلاجات الخلوية لأكثر من 14 مرضًا وإصابة إلى مرحلة التجارب السريرية

تحرز التطبيقات الأكثر تطورًا لتكنولوجيا hPSC أيضًا تقدمًا مطردًا: وتشمل هذه التطبيقات تمايز الخلايا الجذعية المكونة للدم عن PCSs لعلاج سرطان الدم واضطرابات الدم الأخرى، وإنشاء عضويات كبد لعلاج فشل الكبد، وبالمثل، إنشاء عضويات كلوية لعلاج الفشل الكلوي.

 وبينما ناقشت التحديات الرئيسية التي تواجه تقديم المنتجات المشتقة من hPSC للمريض من هذا المنظور، كانت هناك العديد من قصص النجاح المشجعة لتحفيزنا على النشاط، ويواصل مئات العلماء العمل بمهارة كبيرة للتغلب على العقبات المتبقية. على سبيل المثال، يجري تطوير الأنظمة الحساسة في المختبر، مثل نماذج الأعضاء الموجودة على الرقاقة، للتنبؤ بنشوء الأورام