كيف يحارب الجهاز المناعي الخاص بك من أجلك | جوليا جيلوسوفا | TEDxFreiburg

هل تعلم أننا نعيش في عالم خطير؟ نحن محاطون بالفيروسات والبكتيريا، والسبب الوحيد وراء بقائنا على قيد الحياة هو جهاز المناعة لدينا! في محادثتها الفكاهية، تشرح جوليا جيلوسوفا، عالمة الأحياء التي تركز على علم المناعة، دور الخلايا البائية، وما الذي يجب أن تقوم به صناعة الدمى مع نظام المناعة لدينا. باستخدام أمثلة مثيرة للاهتمام، تشرح أهمية إجراء مزيد من الأبحاث حول الخلايا البائية، وكيف يمكن لجسمنا محاربة السرطان. جوليا جيلوسوفا هي عالمة في واحدة من مجموعات التميز الجديدة بجامعة فريبورغ: CIBSS - مركز دراسات التشوير البيولوجي التكاملي. تركز مجموعتها البحثية على كيفية التحكم في عملية التمثيل الغذائي للخلايا المناعية في وظائفها وقدرتها على مكافحة العدوى والسرطان. كما تستكشف كيف يمكن أن تؤدي العيوب في الجهاز المناعي إلى أمراض المناعة الذاتية.

جوليا لديها شغف لتبادل افتتانها بجهاز المناعة مع العلماء الشباب والجمهور. بصرف النظر عن أنشطتها البحثية ، فهي أيضًا كاتبة ومصوّرة لكتب الأطفال، بما في ذلك كتاب حديث بعنوان "Entdecke dein Immunsystem" [اكتشف نظام المناعة لديك].

تم تقديم هذه المحادثة في حدث TEDx باستخدام تنسيق مؤتمر TED لكن تم تنظيمه بشكل مستقل بواسطة مجتمع محلي. تعرف على المزيد على https://www.ted.com/tedx

مساء الخير فرايبورغ.

لا أعلم إن كنتم على دراية بذلك، لكننا
نعيش في عالم خطر.

نحن محاطون بملايين وملايين
من البكتيريا والفيروسات.

إنها بكل مكان.

في الجو، على جلدنا،

في الطعام الخاص بنا.

والسبب الوحيد الذي يجعلنا لا نمرض
طوال الوقت

هو أننا نملك جهازًا مناعيًا خاصًا بنا.

(ضحك)

يتكون الجهاز المناعي من أنواع مختلفة
من الخلايا

التي تتعرف وتقضي على البكتريا والفيروسات،
والديدان وحتى الخلايا السرطانية.

تسبح هذه الخلايا في الدم،

وتحرس جسمنا من غزو مسببات الأمراض.

قد تعتقد أن هذه مهمة سهلة، صحيح؟

كيف من الصعب أن أقول أننا قد أُصبنا؟

أعني، هذا مختلف بوضوح عن أجسامنا، صحيح؟

لكن، حقيقة، إن هذا صعب جداً

لأن هذه الـ -

هذه الخلايا من جهازك المناعي،

إنها جنود صغيرة تحارب في جيشك.

إنها لا تملك عيونًا، لا تملك أيدي،

وحتى إذا كانت لها أعين،

لن يكون الأمر بهذه السهولة لتعرف الخير
بعيداً عن الشر.

هذا شيء يمكن للخلايا أن تراه عندما
تسافر خلال جسمك.

وما رأيك ما هذا؟

هل هي خلايا طبيعية، أو ربما خلايا سرطانية؟

أو إنها خلايا مصابة بفيروس

وهي الآن تنشر ملايين من الفيروسات؟

وماذا عن هذا الشيء؟

هل هذه الجرثومة التي تجعلك تمرض،

أو إنها الجرثومة التي تساعدك
على هضم الطعام؟

أو ربما أنها مجرد بعض الغبار؟

لذا، أترون، إنه ليس بهذه السهولة لتعرف،
أليس كذلك؟

لذا كيف يعمل جهاز المناعة لدينا؟

حسناً، لشرح ذلك لكم،

دعوني أعرفكم على واحدة من خلايا الجهاز
المناعي، الخلية البائية.

ربما كنتم تعرفون هذه الخلايا.

هذه الخلايا التي تنتج الأجسام المضادة،

وهذه هي الخلايا التي تعمل
عندما تأخذ تطعيم.

لذا، هذا ما تبدو عليه.

لديها ما يسمى مستقبلات الخلايا
البائية على سطحها.

وهي بروتينات تساعد الخلية
على الاتصال بالبيئة.

إنها تشبه الأيادي الصغيرة

التي تساعد الخلية بالشعور بما حولها
واكتشاف ماذا يوجد بالخارج.

لكن على عكس يديك،

مستقبلات الخلايا البائية تستطيع
التعرف على تركيب واحد فقط.

لذا، كمثال، الخلايا البائية
قادرة على التعرف

على البروتينات الحمراء الشائكة،

لكنها لا تستطيع التعرف على الزرقاء،
البروتين المحبب.

وهذه مشكلة، حسناً؟

لأن هناك ملايين من البكتيريا
والفيروسات المختلفة،

وإذا كان لدينا فقط نوع واحد
من الخلايا البائية،

فإننا نستطيع التعرف فقط على جرثومة واحدة،

والآخرون سيسببون المرض.

لذا، ما هو الحل؟

حسناً، بالتأكيد، ليكون لديك خلايا بائية
بمستقبلات مختلفة.

و، في الواقع، لدينا ملايين
من الخلايا البائية،

وكل واحدة منها تحمل
مستقبلات خلايا بائية مختلفة

وتستطيع التعرف على الجرثومات المختلفة.

لذا، لا يهم بماذا أصبت،

توجد دائماً الخلايا البائية
التي تستطيع أن تطلق التنبيه

وتخبر الجسم أن شيئاً يحدث.

لكن كيف يكون ذلك ممكن؟

كيف يمكن أن يكون لدينا الكثير
من الخلايا البائية المختلفة؟

كيف يمكن أن نتعرف على كل البكتيريا

التي نقابلها في بلدنا،

وكذلك كل البكتيريا التي نقابلها إذا
سافرنا إلى بلدان أجنبية؟

أعني أنه يوجد كثير -

(ضحك)

يوجد كثير من البكتيريا في الخارج هناك.

لذا، كيف تستطيع الخلايا فعل ذلك؟

لذا، هذه هي الطريقة التي يعمل بها جسمك.

إذا كنت تريد تصنيع البروتين، فإنك تحتاج
إلى تشفيره في الحمض النووي الخاص بك.

لذا، كل بروتين فى جسمك مشفر في امتداد
الحمض النووي الخاص بك،

والذي يسمى جين.

تستطيع تخيل أن الحمض النووي مثل مكتبة،

مليئة بالمعلومات
حول كيفية جعل الجسم البشري فعالًا.

لذا، كل بروتين فى جسمك مشفر في الحمض
النووي الخاص بك،

وكل خلية في جسمك تحمل نفس الحمض النووي.

والآن ربما تعتقد،

"أوه، هذا غريب،

أعني أنا لدي كل هذه الخلايا المختلفة

التي تبدو مختلفة
ولديها تلك الوظائف المختلفة،

كيف يمكن حدوث ذلك ولديها نفس
الحمض النووي؟"

والخدعة أنها بالرغم أن لديها
نفس المعلومات،

إلا أنها تستخدمها بطريقة مختلفة.

لذا، فهم يقرأون معلومات مختلفة،

وفقط يقرأون التي يحتاجونها في عملهم.

لذا، ذلك مثل الخباز وميكانيكي السيارات

الذين لديهم نفس المكتبة.

يقرأ الخباز الكتب الخاصة بكيف
يصنع الكيك،

ويقرأ ميكانيكي السيارات الكتب الخاصة
بإصلاح السيارات.

لذا، هذا ما يحدث في الخلايا الخاصة بك.

الخلايا الخاصة بالعين ستقرأ المعلومات

بكيف تصنع البروتين الخاص بحساسية الضوء
والتي تساعدك أن ترى،

والخلايا الكبد الخاصة بك

ستقرأ المعلومات الخاصة بكيف
تتخلص من الكحول

الذي يسمم جسمك في ظروف غامضة.

(ضحك)

لكن كل هذه الخلايا لديها نفس الحمض النووي،

إنهم فقط يستخدمونها بطريقة مختلفة.

الآن، بالرجوع إلى المشكلة
مع الخلايا البائية،

إذا أردت أن تصنع ملايين من مستقبلات
الخلايا البائية المختلفة،

فإنك تحتاج إلى ملايين الجينات المختلفة.

وهذا بالتأكيد كثير جداً.

لذا، حالياً، خلايا الإنسان لديها
20.000 جين،

وإذا أضفت مليونًا على سطحها،

ستكون خليتك ممتلئة بالحمض النووي،

سيحدث انفجار بالحمض النووي.

لذا، من الواضح أنه من المستحيل إنجاز ذلك،

حتى الآن لدينا الملايين
من الخلايا البائية المختلفة،

مع مستقبلات خلايا بائية مختلفة.

لذا، كيف تفعل الخلية ذلك؟

لقد طوروا استراتيجية بسيطة:

بدلاً من تشفير مستقبلات الخلايا
البائية بجين واحد،

ما يفعلونه بدلاً من ذلك

أنهم يجمعونها معاً من قطع مختلفة.

هذه القطع تُسمى شرائح الـ V، D و J

الخلايا لديها أشكال مختلفة
من هذه القطع،

ثم يقومون بتجميعها بشكل عشوائي وصنع
مستقبلات الخلايا البائية الخاصة بهم.

ولأن هذه العملية عشوائية،

فإنها تنتهي بمستقبل خلية بائية مختلف.

لذا، إذا كنتم متحيرين الآن،

ولم تفهموا كيف تعمل هذه الاستراتيجية،

لا تقلقوا، سوف أشرح ذلك بمثال آخر.

لذا، تخيّل نفسك في مجال صناعة الدُمى.

ومديرك أعطاك ثلاث مخططات لكيف تصنع الدُمى.

هذه المخططات بها معلومات
حول كيف تصنع الرأس،

وكيف تصنع الجسم،

وكيف تصنع الأرجل،

وقمت بتأسيس العمل وصنعت دباً جميلاً،

وعروسة باليه، وفراشة،

وأنت سعيد جداً بنفسك،

وتريد أن تبقى وتصنع دُمى جديدة.

لكن بعدها قال لك رئيسك،

"أنا آسف، لكن أنت تعلم، الرف الذي
نحتفظ به بالمخططات

فيه مساحة فقط لثلاثة مخططات،

لذلك هذا هو كل ما تحصل عليه."

لذا، ماذا تستطيع أن تفعل الآن؟

ماذا تستطيع أن تفعل لتصنع دُمى جديدة؟

تستطيع تقطيع

هذه المخططات إلى أجزاء،

وبعدها تستطيع التقاط قطع عشوائية لصنع
دُمى جديدة.

بهذه الطريقة تستطيع أن تحصل
على دب فراشة رائع،

تحصل على دمية راقصة باليه وهي أيضاً
سيدة أعمال،

وتحصل على فراشة مرتدية
بنطلون فضفاض،

وفراشة مرتدية تنورة.

ستحصل على كل هذه الألعاب الجديدة، بالرغم
أن لديك ثلاث مخططات.

لذا، هذا بالضبط ما تفعله الخلايا البائية.

لديهم اختلافات مختلفة في هذه الأجزاء،

ويقومون بتجميعهم عشوائياً.

وإذا كنت تتذكر درس الحساب في المدرسة،

إذا كان لديك 3 متغيرات لجميع
هذه الـ 3 أقسام،

تستطيع أن تصنع 27 مستقبلات خلايا
بائية مختلفة،

لكن إذا كان لديك 100 متغير لكل
هذه الأقسام،

تستطيع أن تصنع مليون من مستقبلات
خلايا بائية مختلفة.

هذا بوضوح يحفظ كثيراً من المساحة.

تحتاج فقط 100 امتداد من الحمض النووي،

لكن تستطيع تجميعهم بعشوائية

وتحصل على مليون من مستقبلات الخلايا
البائية المختلفة.

الاستراتيجية الثانية التي تستخدمها
الخلية هي

إنها تُحدث طفرات صغيرة في الحمض النووي،

بإحداث هذه الطفرات في الحمض النووي،

يحدث تغيرات طفيفة في البروتين،

وبهذه الطريقة يكون لديهم مستقبل
خلية بائية جديد.

هذا يشبه أن تخربش على مخططاتك بعشوائية

وتحدث تغييرات صغيرة.

وبعد ذلك، يمكنك التغيير
من دب إلى خنزير.

لذا، هذا ما تفعله الخلايا كذلك؛

إنهم يحدثون تغييرات صغيرة

ثم ينتهي الأمر بمستقبلات خلايا بائية
قد تغيرت قليلاً.

لذا، هاتان الاستراتيجيتان ناجحتان جداً

لامتلاك ملايين من الخلايا البائية

وكل واحدة منهم تحمل مستقبل
خلية بائية مختلف.

لذا، كل هذه الخلايا لديها نفس
الحمض النووي،

لديهم نفس المعلومات،

لكن لأنه يتم تجميعها بشكل
عشوائي لمستقبل الخلية البائية،

ولأن كل منها يصنع قراره بنفسه،

فإنها تنتهي بمستقبل خلية مختلف.

بهذه طريقة أنت تملك خلية بائية
تستطيع التعرف

على أي نوع جرثومة في العالم.

هذه الاستراتيجية ناجحة جداً في أن الخلية
البائية لديها حتى القدرة

على التعرف على بروتينات لا وجود لها بعد.

لذا، حتى إذا هاجمتنا بكتيريا غريبة،

فما زال لدينا خلية بائية لها القدرة
على التعرف على هذه البكتيريا

وإطلاق التنبيه.

لكن ربما الآن ترون المشكلة، صحيح؟

أعني، لو أنتجت شيئاً بطريقة
التجميع العشوائي للأجزاء،

فربما ينتهي الأمر بشيء لا تريده.

لو أنك قمت بتجميع أجزاء الدمية بعشوائية،
قد ينتهي بك الأمر مع هذا.

أعني ستكون بشعة، لا أحد يريد اللعب بها.

(ضحك)

وهذا مثل ما يحدث مع الخلايا البائية.

ربما ينتهي الأمر بمستقبل خلية بائية
لا نحبها.

لذا، مستقبل الخلية البائية الذي لا نحبه
هو الذي يتعرف على البروتين الخاص بنا.

لأن الخلايا الخاصة بنا مصنوعة
أيضاً من البروتين،

وإذا ربطت خلية بائية
بأي من هذه البروتينات،

سوف تستهدف الخلية للتدمير.

لذا، لا أحد يريد جيش مثل هذا، صحيح؟

لا أحد يريد جيشاً يدمر كل الأعداء،

لكن بعد ذلك يستمر بتدمير الأصدقاء أيضاً.

لذا، أتعلمون، يجب أن يكون
هناك استراتيجية

لتوقيف هذه الخلايا،

أو إزالتها.

وهنا الأشياء تصبح أصعب قليلاً ومعقدة.

لكن ما الذي تفعله الخلايا بالجهاز
المناعي الخاص بك

هو أنها بعد التعرف على البروتين،

لا تهاجمه مباشرة، لكنها أولاً تحلل الموقف.

يسألون الكثير من الأسئلة.

يسألون، مثلاً:

هل كان هناك جرح عندما رأيت هذا البروتين؟

هل كان الجلد مقطوعًا؟

هل رأيت الكثير منه، أو قليل فقط؟

هل كانت تطفو بحرية، أو كانت
على سطح ما؟

هل رأت الخلايا الأخرى أنه خطر أيضاً؟

هذا ما ندرسه في معملي،

وهذا ما تفعله معامل كثيرة
في فرايبورغ أيضاً.

نحاول فهم كيف تستقبل الخلايا
البائية المعلومات،

كيف يتواصلوا مع الخلايا الأخرى،

كيف يحللوا المعلومات،

وبعد ذلك كيف يأخذوا القرارات.

ولو فهمتم لغة الجهاز المناعي،

كما تعلمون، سيكون ذلك مفيداً جداً،

لأنكم تستطيعون أن تتحدثوا
إلى الجهاز المناعي الخاص بكم،

يمكن أن تقولوا له ماذا يفعل.

هذا يمكن أن يكون مفيداً
في أنواع عديدة من الأمراض.

لذا، كمثال، أثناء المناعة الذاتية

إذا كنت تعاني من خلل في المناعة الذاتية،

مثل الذئبة، التهاب المفاصل الروماتويدي،

أو التصلب المتعدد،

ما يحدث لجسدك

أن جهاز المناعة يسيء فهم شيء،

يسيء فهم بعض المعلومات،

وهكذا يهاجم الخلايا الخاصة بك.

وبالمثل في الحساسية.

إذا أصبت بالحساسية، فإن جهازك
المناعي يسيىء فهم الموقف،

ويفكر الآن في أشياء ضارة،
مثل الغبار وحبوب اللقاح،

في الواقع خطير.

لذا، ما تريد فعله هو أنك تريد
أن تقول لجهازك المناعي

فقط أن يهدأ.

وهذا بالضبط ما يحدث عندما تتناول
دواء مضاد للحساسية:

هذا هو طريقك لتخبر جهازك المناعي

أن يتوقف، أتعلمون، أن يظل هادئاً،

إنه ليس خطراً كما تظن.

وبعد ذلك من جهة أخرى،

هناك أمراض تريد أن تخبر جهازك
المناعي أن يكون نشطًا أكثر.

لذا، كل وقت تصاب بعدوى،

كل مرة، مثلاً، تصاب بالبرد،

ما يحدث هو أن جهازك المناعي

إما لا يتعرف على الجرثومة،
أو يقرر أنها غير خطيرة،

أو كان بطيئاً جداً في الاستجابة.

لذا، ما تريد أن تفعل هنا هو

أن تخبر جهازك المناعي أن يكون نشطاً أكثر.

وهذا بالضبط ما يحدث عندما
تأخذ تطعيم.

عندما تأخذ تطعيم،

تحقن بقطعة صغيرة من البروتين،

وهذا هو أساس الجهاز المناعي الخاص بك.

إنه يخبر جهازك المناعي،

"هذا خطر، ربما تراه في المستقبل، استعد."

لذا بعد ذلك، لاحقاً، عندما يرى
الجهاز المناعي الجرثومة الحقيقية،

سوف يستجيب أسرع بكثير وأقوى بكثير.

لذا، التطعيمات
هي نوع من العلاج الأكثر أناقة.

أعني، فكر في ذلك،

إذا كن تُعالج عدوى بمضاد حيوي،

فأنت مضطر أن تأخد المضاد
الحيوي مرتين يومياً

لعدة أسابيع،

وفي اللحظة التي تتوقف فيها عن أخذه،
أنت لست محميًا بعد الآن.

لكن هذا مختلف تماماً مع التطعيم.

معظم الوقت، يكفي أن تحقن مرة واحدة،

وبعد ذلك أنت محمي للسنوات القادمة.

لا يوجد احتياج لأخذ أدوية مرة أخرى؛

ليست هناك حاجة لملئ نفسك
بالمواد الكيميائية.

وما زلت محمي.

وأفضل شيء أنك محمي

بغض النظر عن عدد المرات
ومتى تقابل الجرثومة الخطرة.

وهذا النوع المدهش من العلاج

ممكن فقط لأننا نفهم ما يراه
الجهاز المناعي خطراً،

لأننا نعرف كيف نتكلم مع الجهاز المناعي.

وأخيراً، جهازك المناعي
قادر على محاربة السرطان.

قادر أيضاً على إخبار أن السرطان
يبدو نوعاً ما غريب،

إنهم يتصرفون بغرابة،

وقادرون على تحطيمهم.

لكن أحياناً هذا لا يعمل.

أحياناً، هذه الخلايا السرطانية

تُظهر أساساً إشارات توقف
للجهاز المناعي الخاص بك.

لقد تعلموا التحدث
إلى الجهاز المناعي الخاص بك.

ويحاولون أن يخدعوهم في معتقداتهم

إنهم غير مضرين.

ويوجد أنواع جديدة من العلاجات

التي تطورت حالياً وتستخدم

حيث يمكننا تدمير إشارات التوقف هذه،

حيث يمكننا منع الخلايا السرطانية
من التحدث إلى الجهاز المناعي.

بعد ذلك يظل الجهاز المناعي نشطاً
ويحطم الخلايا السرطانية.

هذا العلاج كان ثوريًا جداً ومدهشاً جداً

الباحثان، جيمس أليسون وتاسوكو هونجو،

الذين كانوا رواد هذا المجال،

سوف يحصلون على جائزة نوبل للطب

لهذا الاكتشاف خلال يومين.

لذا، كما ترون، لديك صديق عظيم
في الجهاز المناعي الخاص بك.

يمكن أن يحميك من العدوى،

ويمكن أن يساعدك في محاربة السرطان.

يمكن أن يبقيك آمناً في هذا العالم الخطر.

وفي بعض الأحيان، تحتاج فقط التحدث إليه
بدلاً فعل أشياء غبية.

شكراً لاستماعكم.

(تصفيق)