ثقافة الملاريا

زراعة الملاريا هي طريقة لتنمية طفيليات الملاريا خارج الجسم، أي في بيئة خارج الجسم الحي . على الرغم من أن محاولات إكثار الطفيليات خارج البشر أو النماذج الحيوانية تعود إلى عام 1912، ^{[ 2 ]} إلا أن نجاح المحاولات الأولية اقتصر على دورة واحدة أو بضع دورات فقط. وقد أُنشئت أول زراعة مستمرة ناجحة في عام 1976. ^{[ 3 ]} كانت الآمال الأولية بأن تؤدي الزراعة خارج الجسم الحي إلى اكتشاف لقاح سريع سابقة لأوانها . ومع ذلك، فقد سُهِّل تطوير أدوية جديدة بشكل كبير. ^{[ 4 ]}

تُحضن خلايا الدم الحمراء البشرية المصابة في طبق أو قارورة زراعة عند درجة حرارة 37  درجة مئوية مع وسط غذائي وبلازما أو مصل أو بدائل مصل. ^{[ 5 ]} من السمات المميزة لهذه الحضانة استخدام مزيج غازي خاص يحتوي على النيتروجين (90-92  %) وثاني أكسيد الكربون ₍ 5  %) والأكسجين (3-5  %)، مما يسمح للطفيليات بالنمو عند درجة حرارة 37  درجة مئوية في حاضنة الخلايا . ^{[ 6 ]} يُعد استخدام وعاء محكم الإغلاق بديلاً عن استخدام مزيج الغاز المحدد في مزارع الخلايا. يستهلك احتراق الشمعة جزءًا من الأكسجين وينتج ثاني أكسيد الكربون (CO2 ₎ ، الذي يعمل كمطفأة حريق . يتراوح تركيز ثاني أكسيد الكربون في الهواء النقي بين 0.036 % و0.039 %. بمجرد أن يصل تركيز _ثاني أكسيد الكربون إلى حوالي 5 %، تنطفئ الشمعة. يزداد عدد الطفيليات بمقدار خمسة أضعاف تقريبًا كل 48 ساعة (دورة واحدة). يمكن تحديد نسبة الطفيليات في الدم عن طريق فحص مسحة الدم ، وللحفاظ عليها ضمن الحدود المطلوبة، يمكن تخفيف المزرعة بخلايا دم حمراء سليمة. ^{[ 7 ]}   

وصفت الطريقة الأصلية للتكاثر الناجح لمتصورة المنجلية خارج الجسم الحي زراعة الطفيل في ظروف ثابتة (طريقة تراجر-جنسن). ^{[ 3 ]} انضم جيمس ب. جنسن إلى مختبر تراجر كباحث ما بعد الدكتوراه عام 1976. وقرر استخدام وعاء زجاجي بدلاً من حاضنة _ثاني أكسيد الكربون . في صيف عام 1976، رتب ميلتون فريدمان، وهو طالب دراسات عليا في مختبر تراجر كان يعمل في مختبرات مجلس البحوث الطبية في غامبيا ، لإرسال عينة من دم بشري مصاب بمتصورة المنجلية إلى مدينة نيويورك. تم تخفيف هذه العينة بوسط RPMI 1640 (الذي تبين أنه أفضل الأوساط التجارية) في أطباق بتري ، ووضعت في وعاء زجاجي وحُضنت. نما السلالة بشكل جيد للغاية وأصبحت FCR-3/غامبيا، وهي إحدى أكثر السلالات استخدامًا. لاحقًا، تم إنشاء سلالات أخرى باستخدام أساليب مماثلة، وكان تأثير الاستزراع المستمر لمتصورة المنجلية هائلًا، لا سيما لاختبار مضادات الملاريا المحتملة وفك شفرة جيناتها. وأظهرت العديد من التقارير اللاحقة (من أوائل ثمانينيات القرن الماضي) أن تعليق الخلايا (باستخدام حاضنة هزازة ) يزيد بشكل ملحوظ من نمو المزرعة. كما ثبت أن التحريك المستمر يحسن معايير أخرى لنمو المزرعة ذات صلة بالباحثين، مثل إطالة فترة تزامن المزرعة بعد إجراءات التزامن، وتقليل معدل الإصابات المتعددة. ^{[ 9 ]} على الرغم من ذلك، لا تزال ممارسة استزراع الطفيلي في ظروف ثابتة منتشرة على نطاق واسع. وتكمن القيمة الأكبر لطريقة المرطبان الشمعي في إمكانية استخدامها في المختبرات في أي مكان تقريبًا في العالم حيث تتوفر حاضنة وشمعة ومجفف . [ ^{10 ] ويمكن} الحصول على حوالي 60% من الخلايا المصابة بالطفيليات باستخدام ظروف استزراع مُحسَّنة. ^{[ 1 ]} تشير الدراسات الحديثة التي أجريت على طفيلي المتصورة المنجلية المعزول مباشرة من المرضى المصابين إلى وجود حالات بيولوجية بديلة للطفيلي في المضيف الطبيعي لا تُلاحظ مع الطفيليات المستزرعة خارج الجسم الحي . ^{[ 11 ]}

لتحقيق التزامن و/أو تركيز الطفيليات في المزارع، طُوّرت عدة طرق. يمكن استخدام طريقة تدرج بيركول غير المتصل لعزل خلايا الدم الحمراء المصابة، لأن خلايا الدم الحمراء الحاملة للبلازموديوم أقل كثافة من الخلايا الطبيعية. تتواجد الأطوار المغذية اليافعة مع كريات الدم الحمراء في نطاق واسع يتوافق مع كثافات تتراوح بين 1.075 و1.100 غ/مل، بينما تتركز الأطوار الشيزونتية عند كثافة تقارب 1.062 غ/مل. ^{[ 14 ]} ومع ذلك، تشير بعض الدراسات إلى أن بعض سلالات المتصورة المنجلية تتأثر قدرتها على الغزو بعد تعرضها لهذه المادة الكيميائية. كما يمكن استخدام الفرق بين الهيموغلوبين المؤكسج منخفض الدوران غير المغناطيسي في خلايا الدم الحمراء غير المصابة والهيموزوين البارامغناطيسي في خلايا الدم الحمراء المصابة للعزل. وقد أثبتت الأعمدة المغناطيسية أنها أقل ضررًا بالطفيلي، كما أنها بسيطة وقابلة للتعديل حسب احتياجات الباحث. ^{[ 15 ] [ 16 ]} يُثبَّت العمود في حامل مغناطيسي قوي، ويُمرَّر المستنبت من خلاله. يحتجز العمود كريات الدم الحمراء المصابة بأحدث مراحل الطفيليات، والتي يمكن فصلها عند إزالة العمود من المغناطيس. إنها طريقة بسيطة لا تتطلب معدات باهظة الثمن، ولا يبدو أنها تؤثر على قدرة الطفيليات على غزو الأنسجة بعد ذلك. ^{[ 12 ]}

• دولان، د. ل. (محرر) (2002) طرق وبروتوكولات الملاريا (طرق في الطب الجزيئي) ، توتوا، نيوجيرسي: دار هومانا للنشر، رقم ISBN 0-89603-823-8رقم الكتاب المعياري الدولي ( ISBN) 978-0-89603-823-3

• البروتوكولات
• تمت أرشفة بيركول في 11 يوليو 2011 على موقع Wayback Machine.