في عام 1881، هرع الطبيب ويليم هلستد لنجدةِ شقيقتِه ميني، التي كانت تنزف عقب الولادة. حيث قام على الفور بإدخال إبرة في ذراعه، لسحب دمه ونقله لها. وعقب بضع دقائق عصيبة، استعادت وعيها.
In 1881, doctor William Halsted rushed to help his sister Minnie, who was hemorrhaging after childbirth. He quickly inserted a needle into his arm, withdrew his own blood, and transferred it to her. After a few uncertain minutes, she began to recover.
لم يعلم هلستد أنّه قد حالفهم الحظ. فقد نجح نقله للدّم فقط لأنّه هو وشقيقته يحملون فصيلة الدم نفسها بالمصادفة؛ وهو أمر غيرِ مضمون، حتى في أقرب الأقرباء.
Halsted didn’t know how lucky they’d gotten. His transfusion only worked because he and his sister happened to have the same blood type— something that isn’t guaranteed, even among close relatives.
لم تكن فصائل الدم مكتشفة في عصر هلستد بعد، إلّا أنّ الناس جرّبوا عملية نقل الدم لعدة قرون بفشل ذريع في معظم الحالات. أصبح جون بابتيست دينيه في عام 1667 وهو فيزيائي فرنسي أولَ شخصٍ يُجرِّب هذه التقنية على البشر. نقل دينيه دم خروف إلى أنتوان ماروا، وهو رجلٌ يُعاني من الذُهَان على الأغلب، على أمل أنّ ذلك سيُخفف أعراض مرضه. أصبحت معنويات ماروا بعد ذلك مرتفعة. لكن عقب عملية نقل الدم الثانية، أُصيب بِحُمى، مع ألم حادّ في أسفل الظهر، وشعور شديد بالحرق في ذراعه، وكان يتبول سائلاً أسودَ سميكاً.
Blood types hadn’t been discovered by Halsted’s time, though people had been experimenting with transfusions for centuries— mostly unsuccessfully. In 1667, a French physician named Jean-Baptiste Denis became the first to try the technique on a human. Denis transfused sheep’s blood into Antoine Mauroy, a man likely suffering from psychosis, in the hopes that it would reduce his symptoms. Afterward, Mauroy was in good spirits. But after a second transfusion, he developed a fever, severe pain in his lower back, intense burning in his arm, and he urinated a thick, black liquid.
رغم أنّه لم يعلم أي أحد دلالة ذلك حينها، فقد كانت تلك علامات لاستجابة مناعية خطيرة تحدث داخل جسده. تبدأ هذه الاستجابة المناعيّة بإنتاج بروتينات تُدعى بالأجسام المُضّادة، والتي بإمكانها تمييز خلايا الجسم عن غيرها من الخلايا الغريبة. تقوم بذلك من خلال التعرُّف على البروتينات الغريبة، أو المُستضدّات المتوضعة في غشاء الخلية الغريبة. تتراكب الأجسام المُضّادة مع المُستضدَّات، بحيث تستدعي خلايا مناعية أخرى لتهاجم وتقضي على الخلايا الغريبة.
Though nobody knew it at the time, these were the signs of a dangerous immune response unfolding inside his body. This immune response starts with the production of proteins called antibodies, which distinguish the body’s own cells from intruders. They do so by recognizing the foreign proteins, or antigens, embedded in an intruder’s cell membrane. Antibodies latch onto the antigens, signaling other immune cells to attack and destroy the foreign cells.
تُزال هذه الخلايا المُحَطّمة من الجسد عن طريق البول. وفي الحالات الشديدة، فإن تحطيمَ الكثير من الخلايا يُحدث جلطاتٍ في مجرى الدم فيُخِلّ بتدفق الدم للأعضاء الحيويّة، ويُرهق الكليتين، ويُؤدي إلى فشل الأعضاء. لحسن الحظ، نجى مريضُ دينيه من أعراض نقل الدم. ولكن بعد أن ثبت أن عمليات نقل الدم بين الأنواع المختلفة تعد قاتلة، أصبحت العملية محظورة في كل أوروبا، ولم تَعُد مرغوبةً لعدة قرون.
The destroyed cells are flushed from the body in urine. In extreme cases, the massive break down of cells causes clots in the bloodstream that disrupt the flow of blood to vital organs, overload the kidneys, and cause organ failure. Fortunately, Denis’s patient survived the transfusion. But, after other cross-species transfusions proved fatal, the procedure was outlawed across Europe, falling out of favor for several centuries.
حتى عام 1901، حيث قام الفيزيائي النمساوي كارل لانشداينر باكتشاف فصائل الدم، وهي الخطوة الأهم في نجاح عملية نقل الدم من إنسان لآخر. حيث لاحظ أنّه عند مزج فصائل مختلفة، فإنها تُشكل جلطات. يَحدثُ هذا عندما تلتصق الأجسام المُضّادة مع مُستضدَّات الخلايا الغريبة، مُحدثةً تكتلاً في خلايا الدم. ولكن إذا كانت خلايا المتبرع تَحمِل فصيلة الدم ذاتها لخلايا المتلقي. فلن يُشار لخلايا المتبرع لتدميرها، وبالتالي لن تُحدث جلطات.
It wasn’t until 1901 that Austrian physician Karl Landsteiner discovered blood types, the crucial step in the success of human to human blood transfusions. He noticed that when different types were mixed together, they formed clots. This happens when antibodies latch on to cells with foreign antigens, causing blood cells to clump together. But if the donor cells are the same blood type as the recipient’s cells, the donor cells won’t be flagged for destruction, and won’t form clumps.
بحلول عام 1907، كان الأطباء يمزجون كمياتٍ صغيرة من الدم قُبيل نقله. إذا لم تحدث تكتلات، فهذا يعني أن الفصيلتين مُتطابقتان. مكّنهم هذا من إنقاذ آلاف الأرواح، لوضع أُسس عمليات النقل الحديثة.
By 1907, doctors were mixing together small amounts of blood before transfusing it. If there were no clumps, the types were a match. This enabled them to save thousands of lives, laying the foundation for modern transfusions.
حتى هذه المرحلة، حدثت كُلَّ عمليات النقل بشكل فوري، أي مباشرةً بين الأفراد. ذلك لأنّ الدم يبدأ بالتجلّط على الفور عَقب ملامسته للهواء؛ وهي آلية دفاع لمنع فقدان كمية كبيرة من الدم بعد التعرض لإصابة.
Up to this point, all transfusions had occurred in real time, directly between two individuals. That’s because blood begins to clot almost immediately after coming into contact with air— a defense mechanism to prevent excessive blood loss after injury.
في عام 1914، اكتشف باحثون أنّ مادة سيترات الصوديوم الكيميائية تمنع تجلّط الدم من خلال إزالة الكالسيوم الضروري لعملية التجلُّط. يمكن تخزين الدَم الحاوي على السيترات لاستخدامه لاحقاً؛ وهي أول خطوة مكّنت من إجراء عمليات نقل دم على نطاقٍ واسع. في عام 1916، اكتشف مجموعة علماء أمريكيين مضادًا للتجلّط أكثر فاعلية. يُدعى بالهيبارين، والذي يعمل على تعطيل الأنزيمات التي تساعد على التجلُّط. ما زلنا نستخدم الهيبارين اليوم.
In 1914, researchers discovered that the chemical sodium citrate stopped blood coagulating by removing the calcium necessary for clot formation. Citrated blood could be stored for later use— the first step in making large scale blood transfusions possible. In 1916, a pair of American scientists found an even more effective anticoagulant called heparin, which works by deactivating enzymes that enable clotting. We still use heparin today.
في ذات الوقت، طَوّر باحثون بريطانيون وأمريكون مُعدّاتٍ محمولة. بإمكانها حَمل دم المتبرع إلى ميادين القتال في الحرب العالمية الأولى. إلى جانب الهيبارين المُكتشف حديثاً، الذي ساعد المسعفين على إبقاء ليتراتٍ من الدم مُخزنةً بأمان، لنقلها فوراً على عجلات إلى ميدان القتال لنقل الدم للمصابين.
At the same time, American and British researchers developed portable machines that could transport donor blood onto the battlefields of World War I. Combined with the newly-discovered heparin, medics safely stored and preserved liters of blood, wheeling it directly onto the battlefield to transfuse wounded soldiers.
سيُصبح هذا الصندوق البدائيّ المحمول بُعيد الحرب مصدر إلهام لبنك الدم الحديث، وهو أحد المعدات الأساسية في المستشفيات في أنحاء العالم.
After the war, this crude portable box would become the inspiration for the modern-day blood bank, a fixture of hospitals around the world.