Biology Simplified الأحياء بسهولة

مدينة الأمل تحمل أملًا جديدًا للأورام الصلبة من خلال تطورات الخلايا التائية المضـادة للورم المعدلة جـينيًا.
City of Hope Brings New Hope for Solid Tumors With CAR T Cell Advancements.

🔗 Read More أقرأ المزيد
https://www.cityofhope.org/car-t-cell-therapy-trial-targets-advanced-ovarian-cancer

🔗 Paper link رابط الورقة
https://doi.org/10.1038/s41467-023-40115-1

اعتمدت أول علاج بالخلايا الجزيرية لمرضى السكري من النوع الأول.
The approves first islet cell therapy for type 1 DM.

🔗 Read More أقرأ المزيد
https://www.fda.gov/news-events/press-announcements/fda-approves-first-cellular-therapy-treat-patients-type-1-diabetes

العضيّات - Organoids
💬 الفصل الأول: أهمية دراسة الخلايا
من المهم بالنسبة للباحثين أن يتمكنوا من اختبار الأدوية والتجارب على الخلايا السليمة أو السرطانية بدون الحاجة إلى استخدام إنسان حي.
بحثًا عن النموذج الحيواني الأقرب إلى الإنسان، طوّرنا فكرة الفأر المؤنسن، وهو فأر معدّلة وراثيًا بأجزاء بشرية، حمض نووي، ورم أو حتى خلايا الجذعية.
ولكن للحيوانات حقوق، ولا يمكننا استمرار التجارب على الفئران بحرية. لذا، بدأنا في تطوير مجال زراعة الأنسجة. وبدأنا بالزراعة الثنائية الأبعاد، والتي هي طبقة واحدة من الخلايا التي تلتصق بلوحة الزراعة.
كما قد توقعت، المشكلة في الزراعة الثنائية الأبعاد هي أنها لا تشبه بيئة الجسم البشري على الإطلاق. تنمو الخلايا في الجسم البشري في كل الأبعاد الثلاثة. لديهم نسيج بيني خارج الخلية يحيط بهم. يتم امتصاص وإخراج جزيئات من وإلى هذا النسيج البيني. إنهم بالتأكيد أكثر تعقيدًا بكثير من طبقة واحدة من الخلايا على لوحة بلاستيكية.
والحل الأحدث الذي طوره العلماء في الثمانينياتهو زراعة الخلايا ثلاثية الأبعاد، وكما يوحي الاسم،فإنها تسمح بنمو الخلايا في جميع الاتجاهات الثلاثةمما يسمح بالاتصال الخلوي والذي كان مفقوداً في الزراعة الثنائية الأبعاد ويسمح بنموذج أكثر دقة فيزيولوجيًا.
💬 الفصل الثاني: العُضَيَّات
كما يوحي الاسم، هي عبارة عن نسخة مصغّرة، مبسّطة، وثلاثيّة الأبعاد للأعضاء التي تنمّى في المختبر. لذلك ألا يمكن اعتبارها أفضل محاكاة لأعضاء الإنسان؟
مصطلح العُضَيَّات انتشر بشكل ملحوظ بعد نشر بحثين في عامي 2008 و 2013.
💬 الفصل الثالث: عضو على رقاقة
العضو على رقاقة هو نظام يتكون من أنسجة طبيعية أو مُهندسة تنمو بداخل رقاقة بها موائع جزيئية. لكي تُماثل فسيولوجيا الإنسان بشكل أفضل، تتم هندسة هذه الرقائق.
بعد نشر أول ورقة علمية تصف أعضاء حية على رقائق[13]، بدأ استخدامها في تطبيقات عديدة منها دراسة مدى أمان أمصال وعلاجات COVID-19.
إنسان على رقاقة
بدأ العلماء بدراسة إمكانية توصيل أكثر من عضو على رقاقة معًا لتكوين شبكة واحدة موحدة.
هذا لمحاكاة العلاقات بين أعضاء الجسم وبهدف تكوين نظام فسيولوجي دقيق مماثل لجسد الإنسان.
✏️ بقلم:
بهاء شرف

ترجمة:
صهيب علي

🔗 المصادر في أول تعليق


#العضيات

تنضم حقيقيات النواة إلى ساحة أنظمة تعديل الجينـات الموجّهة بواسطة الحمض النووي الريبوزي.
Eukaryotes join the arena of RNA-guided gene editing systems.

🔗 Paper Link رابط البحث
https://doi.org/10.1038/s41586-023-06356-2


#فانزور

Organoids - العضيّيات

💬 Chapter 1: THE IMPORTANCE OF STUDYING CELLS

It is important for us researchers to be able to test drugs and experiment on healthy or cancerous cells without having to use a living human.

Searching for the closest animal model that resembles a human, we developed the idea of humanized mice, which are mouse injected with human parts; DNA, tumor, or even stem cells.

But animals have rights, and we can’t just keep experimenting on mice to our hearts’ content. So, we started developing the field of tissue culture. And we started with 2D culture which is a monolayer of cells adherent to the culture plate.

As you might have guessed, the problem with monolayer cultures is that they do not resemble the human body environment at all. Cells in the human body grow in all three dimensions. They have extracellular matrix (ECM) surrounding them. They take up and excrete molecules from and to the ECM. They are just much more complicated than a single layer of cells on a plastic plate.

A newer solution developed by scientists in the 1980s is 3D cell cultures, and as the name suggests, it allows for the growth of cells in all 3 directions which permits cell-cell communication which was missing in 2D cultures and allows for a more physiologically accurate model.

💬 Chapter 2: ORGANOIDS

As the name suggests, in their simplest definition, they are in vitro mini organs. This must be the best simulation of a human body, isn’t it?

The term Organoids was popularized notably after the publication of two papers in 2008 and 2013.

💬 Chapter 3: ORGAN-ON-A-CHIP

Organs-on-chips (OoCs) are systems containing engineered or natural miniature tissues grown inside microfluidic chips. To better mimic human physiology, the chips are designed to control cell microenvironments and maintain tissue-specific functions (Leung et al. (2022)).

After the publication of the first paper describing living organ chips[13], OoCs have been used in countless applications including the study of the safety of COVID-19 therapeutics and vaccines.

HUMAN-ON-A-CHIP

They are interconnected multi-OoCs.

Researchers have started studying the potential connection of multiple OoC systems into a single unified network. This is in order to emulate inter-organ relationships and ultimately develop a human-body-like microphysiological system.

✏️ By:
Bahaa Sharaf

🔗 References are in the first comment

Vaccines - الأمصال
A souvenir that guarantees you eternal protection
💉 Introduction
We can imagine an infection as any foreign object entering inside your body. Your immune system notices it and goes to attack and destroy it. Not only that, but it also keeps a small part of this foreign body for easier identification incase of another infection.
But the main problem here is this process requiring a lot of time which is just what a pathogen needs to destroy your body.
What if we save all this time for your immune system? We already know all famous germs, their seasons, and modes of infection.
This is just one application of the field of immunity my friend!
💉 Main
When you are infected, your system starts doing the job that Allah put created it for, which is attaching the germ with antibodies, which represent the main weapon of your immune system. On top of that, your immune system keeps a part of this germ called the antigen in what is called memory B cells. These memory B cells will allow your body to produce the appropriate antibodies faster in case of a second infection.
One of the most popular –and effective- immunology applications is vaccines, which harness this feature of your body to work on immunizing it against –theoretically- any disease.
Do you remember this antigen which your immune system kept in case of a second infection? What if we immunize your body with the common flu virus antigen before winter?
That’s genius! We give your immune system what it needs so that when the virus arrives, it can recognize it and produce antibodies for it faster, and just like that, we can guarantee your eternal immunity against this virus.
You may ask why do I get the flu every winter if my body had already immunized itself against it? That’s an amazing question. Because your body immunized itself against the 2021 common flu virus, but it hadn’t immunized itself from its 2022 variant.
What are variations you may ask? These are changes the virus makes to itself so that your immune system can’t recognize it, and it is a very interesting topic that we could talk about later.
💡 Types
The main goal of a vaccine is to provide a small (nonpathogenic) part of the germ to your immune system. This “small part” could be its antigen, as we have previously mentioned, or it could be another memorial from the germ.
What are these “memorials” that do this job?
This is what the vaccine’s type depends on. It could be based of a dead germ, like HCA virus and the common flu virus vaccines.
It could be based on a weaker version of the virus which is uncapable of causing the disease like smallpox virus vaccine.
And it could be based on other parts like the messenger RNA (mRNA), or another proteinic part of the virus among many other types.
💡 Vaccines & Nanotechnology
Scientists have begun to exploit this feature in your body in various ways, including nanotechnology applications on vaccines. The number of nanoparticle vaccines approved for human use is increasing. The use of nanoparticles in vaccine formulations provides antigen stability, among other benefits. These particles can act either as a delivery system to improve antigen processing or as an immunostimulant.
💉 Conclusion
People are always amazed when they discover a new pathway that Allah has created in your body that protects you. One of these pathways is the ability of your body to remember any external bacteria or virus, and keep it as a memorial to remember it faster in case of a second visit and destroy it before it can harm your body.
The idea of vaccines is based on injecting your body with these antigens before you get infected; to ease the identification of the pathogen if and when if strikes, so we give your body the memorial before the visit.
✏️ By:
Bahaa Sharaf
🔗 References are in the first comment

الأمصال - Vaccines
تذكار يضمن لك وقايةً تامة
💉 المقدمة
نستطيع تخيل العدوى بأنها دخول أي جسم غريب عنك إلى داخل جسدك. يكتشف جهازك المناعي وجوده، فيذهب لمهاجمته والقضاء عليه، بل ويحتفظ بجزء منه لكي يتعرف عليه بصورة أسرع تحسبًا لمرةٍ قادمة. ولكن المشكلة الأساسية هي تطلب هذه العملية لوقت طويل وهو فقط ما يحتاجه الجرثوم كي يتمكن من جسمك.
ماذا لو وفّرنا كل هذا الوقت على جهازك المناعي؟ فنحن بالفعل نعلم الجراثيم الشهيرة ومواسمها وطرق العدوى.
هذه فقط إحدى تطبيقات المناعة يا صديقي!

💉 الموضوع
عندما تصاب بأي عدوى، يبدأ جهازك المناعي بعمل الوظيفة التي وضعه الله -عزَّ وجل- في جسمك لها، وهي مهاجمة الجرثوم بالأجسام المضادة، والتي تعتبر السلاح الرئيسي للجاهز المناعي. علاوة على ذلك يقوم جهازك المناعي بحفظ جزء من الجرثوم تسمى بمولد الضد في ما يعرف بخلايا الذاكرة البائية. تلك الخلايا ستُمَكِّن جسمك من إنتاج الأجسام المضادة المناسبة بصورة أسرع في المرة القادمة -لا قدّر الله-.
من تطبيقات علم المناعة الشهيرة -والفعّالة- هي الأمصال، والتي تستغل هذه الخاصية في جسمك كي تعمل على تحصينه من -نظريًا- أي مرض.
هل تتذكر مولد الضد ذاك الذي احتفظ به جهازك المناعي تحسبًا للمرة القادمة؟ ماذا لو جئنا قبل موسم الشتاء وحصّنا جسدك بمولدات ضد ڤيروس نزلة البرد؟
هذه فكرةٌ عبقرية! نعطي جهازك المناعي ما يحتاجه فعندما يأتيه الڤيروس الحقيقي يتعرف عليه بصورة أسرع وينتج له الأجسام المضادة بصورة أسرع، وفقط بهذه الطريقة ضمنّا حمايتك الأبدية من هذا الڤيروس!
لعلّك تقول لي إذًا لم أُصاب بنزلة البرد كل موسم إذا كان جسمي قد حصّن نفسه تجاهها؟ سأقول لك سؤالك جيد، فجسمك قد حصّن نفسه ضد ڤيروس نزلة برد عام ٢٠٢١ ولكنه لم يحصنه نفسه من متحوّر سنة ٢٠٢٢. فما هي التحوُّرات؟ تلك تغيرات يُحدِثُها الڤيروس في نفسه كي لا يتعرف عليه جهازك المناعي، وهو موضوع شيّق نتكلم عنه في وقت لاحق إن شاء الله.

💡 أنواعها
الهدف الأسمى للمصل هو توفير جزء صغير (غير مُمرِض) من الجرثوم لجهازك المناعي، هذا "الجزء الصغير" قد يكون مولِّد الضد الخاص به -كما سبق وذكرنا- أو قد يكون أي تذكار آخر من الجرثوم.
ما هي "التذكارات" التي تقوم بهذه الوظيفة؟ هذا ما يُبنى عليه نوع اللقاح، فقد يكون اللقاح مبنيًا على جرثوم ميّت، مثل لقاحات الالتهاب الكبدي (أ)، والأنفلونزا.
وقد يكون اللقاح مبنيًا على نسخة مُضعّفة، غير قادرة على العدوى من الجرثوم، مثل لقاح الجدري.
وقد يكون مبنيًا على أجزاء أخرى مثل الحمض الننوي الريبوزي المرسال (الرنا المرسال)، أو أي جزء بروتيني من الجرثوم إلى جانب أنواع كثيرة أخرى.

💡 الأمصال وتقنية النانو
بدأ العلماء في استغلال هذه الميزة في جسدك بطرق مختلفة، منها تطبيقات تقنية النانو على الأمصال. عدد لقاحات الجسيمات النانوية المصرحة للاستخدام البشري آخذ في الازدياد. إستخدام الجسيمات النانوية في تركيبات اللقاحات يضفي ثباتًا على مولدات الضد الي جانب فوائد أخرى. تلك الجسيمات يمكن أن تعمل إما كنظام توصيل لتحسين معالجة المستضد أو كمنشط مناعي.

💉 الخاتمة
يتعجب البشر كلما يكتشفون مسارًا جديدًا خلقه الله في جسدك يحميك بشكل مختلف لم نكن نعلم عنه شيئًا. أحد هذه المسارات هي قدرة جسمك على نذكر أي ڤيروس أو بكتيريا خارجية عن طريق مولدات الضد التي يحملها هذا الجرثوم، وبل ويحتفظ بها كتذكار كي يتذكره أسرع في المرة القادمة ويقضي عليه قبل أن يفرز سمومه في جسمك.
تتمحور فكرة اللقاحات حول حقن جسدك بمولدات الضد تلك قبل اصابتك بالعدوى؛ كي نُسهِّل على جهازك المناعي التعرف على الجرثوم حال الإصابة، فنعطيه التذكار قبل الزيارة!

✏️ بقلم:
بهاء شرف

🔗 المصادر في أول تعليق

🔗 Sources link لينك المصادر
https://linktr.ee/BiologySimplified

Stem Cells - الخلايا الجذعية

- ✨ Critical thought -
Upon fertilization, a single cell is formed called a “zygote”. This SINGLE CELL divides and forms hundreds of different cell types that form the human body.

💡 What are Stem Cells?

Undifferentiated cells that can multiply and give virtually all types of cells that form a human being.

💡 Why are stem cells interesting

Stem cells divide giving daughter cells that either become new stem cells, or specialized (differentiated) cells with specific functions such as blood, brain, or muscle cells. Stem cells allow us to study how diseases progress watching stem cells grow. They allow us to generate healthy cells to replace diseased ones which is a field called:
Regenerative Medicine.
It aims to regrow, repair or replace damaged or diseased cells, organs or tissues.
It includes therapeutic stem cells, tissue engineering, and the production of artificial organs. Stem cells can be directed to become a specific cell type to regenerate damaged tissue.

💡 Types according to potency

Potency: is the capacity to differentiate into different specialized cell types.

1- Totipotent
They have the ability to differentiate into all types of cells i.e., they have the ability to create a whole organism plus embryonic and extra embryonic stem cells.

2- Pluripotent
They have a self-renewal and a differential capacity for all cell types as they give us the three germ line cells except the placenta cells.

3- Multipotent
They can differentiate into a more limited number of cells. For example:
Bone marrow stem cells that only differentiate into blood cells.

4- Oligopotent
They can only differentiate into a few cells such as lymphoid
and myeloid stem cells that both give a handful of blood cells.

5- Unipotent
They can only produce one type of cell but still have the self-renewal property which is characteristic of stem cells.

💡 Types according to origin/source

1- Embryonic Stem Cells
They are taken from 3-5 day-old embryos (Blastocyst).
They are pluripotent stem cells with a lot of applications but carry a moral dilemma.

2- Adult Stem Cells
They are found in most adult tissue but are scarce, which makes them harder to study. They regenerate body cells lost due to normal repair, disease or injury.

- Induced Pluripotent Stem Cells
We can induce adult stem cells into pluripotent stem cells in vitro which has countless medical applications.

✏️ By:
Mohamed Said
Esraa Farid
Sohaib Ali
Ahmed Ezzat
Bahaa Sharaf

🔗 References are in the first comment

الخلايا الجذعية - Stem Cells

- ✨ فكرة -
عند حدوث عملية التخصيب، تتكون خلية واحدة تسمى باللاقحة (الزيجوت). هذه الخلية الواحدة تنقسم وتكون مِئات الأنواع من الخلايا التي تكون جسم الإنسان.

💡 ما هي الخلايا الجذعية

خلايا غير متميزة لديها القدرة على الإنقسام وإنتاج جميع أنواع الخلايا التي تُكوِّن جسم الإنسان.

💡 لم هي مثيرة للإهتمام

الخلايا الجذعية تنقسم مُنتجةً خلايا وليدة التي بدورها تصبح خلايا جذعية جديدة، أو خلايا متميزة تقوم بوظيفة محددة مثل خلايا الدم، أو المخ، أو العضلات. الخلايا الجذعية تمكنا من دراسة كيفية تطور الأمراض بمتابعة نمو الخلايا الجذعية. تمكنّا أيضًا من تكوين خلايا صحيحة لاستبدال المريضة، وهذا المجال يُسمى: طب التجديد.

طب التجديد يأمل لزراعة، إصلاح، واستبدال الخلايا الخلايا، الأعضاء، أو الأنسجة التالفة أو المريضة.
يشمل الخلايا الجذعية العلاجية، هندسة الأنسجة، وإنتاج أعضاء اصطناعية. الخلايا الجذعية يمكن توجيهها لتصبح نوعًا محددًا من الخلايا لتجدد الأنسجة التالفة.

💡 الأنواع حسب القدرة

القدرة: هي القابلية للتميز إلى أنواع مختلفة من الخلايا المتخصصة.

1- كاملة القدرات
لديها القدرة على التميُّز لجميع أنوع الخلايا، بمعنى أنهم بمقدورهم تخليق مخلوق كامل بالإضافة إلى الخلايا الجذعية التي توجد في الجنين وخارجه.

2- عالية القدرات
لديها القدرة على التجدد والقابلية للتميُّز لجميع خلايا الثلاث سلالات الجرثومية ماعدا خلايا المشيمة.

3- متعدِّدة القدرات
تستطيع التميُّز لعدد محدود أكثر من الخلايا.
مثال:
الخلايا الجذعية الموجودة بالنخاع العظمي التي تتميّز فقط لتعطي خلايا الدم.

4- قليلة القدرات
تستطيع التميّز فقط لعدد محدود من الخلايا مثل الخلايا الجذعية اللمفاوية والخلايا الجذعية النقوية/النخاعية الذي اللذان يُنتجان مجموعة من خلايا الدم.

5- أحادية القدرات
تستطيع أن تُنتج نوع واحد فقط من الخلايا ولكنها ما زالت تملك خاصية التجدد التي هي صفة مميزة للخلايا الجذعية.

💡 الأنواع حسب المصدر

1- خلايا جذعية جنينية
تُؤخذ من الأجنّة في عمر من 3 إلى 5 أيام (الكيسة الأرومية).
هي خلايا جذعية عالية القدرات، لها العديد من التطبيقات ولكنها تحمل معضلة أخلاقية.

2- خلايا جذعية بالغة
توجد في معظم الأنسجة البالغة ولكنها نادرة، مما يجعل دراستها أصعب. تعمل على تجديد خلايا الجسم التي فُقدت لأسباب طبيعية، أو نتيجة مرض أو إصابة.

- الخلايا الجذعية المستحدثة عالية القدرات
نستطيع استحداث خلايا جذعية عالية القدرات في المعمل من الخلايا الجذعية البالغة مما وجدنا له له الكثير من التطبيقات الطبية.

✏️ بقلم:
Mohamed Said
Esraa Farid
Sohaib Ali
Ahmed Ezzat
Bahaa Sharaf

🔗 المصادر في أول تعليق