دكتر امیر آتشی
سلول بنیادی چیست؟
سلولی كه بتواند سلول بنیادی دیگری مشابه خود را همانندسازی كند و توانایی تمایز (تبدیل) به سایر سلولها را داشته باشد.
مهمترین عملكرد سلولهای بنیادی، عملكرد فیزیولوژیك است كه در بدن دارند. لذا ترمیم و بازسازی مهمترین بحث استفاده از سلولهای بنیادی در پزشكی امروز میباشد.
بدن با استفاده از سلولهای بنیادی توانایی ترمیم و بازسازی خود را باز مییابد.
سلولهای بنیادی در آزمایشگاه
جهت دار كردن این سلولها كه با استفاده از آنها هدف اصلی و نهایی كه تولید بافت است در آزمایشگاه صورت میگیرد، این كار در بحث مهندسی بافت به پیش میرود. بطور كلی سلولهای بنیادی یك لفظ كاملا عمومی است كه بر حسب منشاء به انواع مختلف تقسیم میشود.
انواع سلولهای بنیادی بر حسب منشاء
1- سلولهای بنیادی رویانی (Embryonic Stem Cell)
2- سلولهای بنیادی جنینی (Fetal Stem Cell) سلولهای بنیادی خون بندناف در این دسته قرار دارند.
3- سلولهای بنیادی بالغین (Adult Stem Cell)
اولین منشاء سلولهای بنیادی از بلاستوسیست (سلولهای بنیادی جنینی) و خون بند ناف است.
ولی به طور كلی مهمترین خاستگاه تمامی سلولهای بنیادی در دوران پس از تولد مغز، مغز استخوان است، زیرا مغز استخوان شرایط و خصوصیات ویژهای برای حفظ سلولهای بنیادی دارد.
تاكنون حداقل سه نوع سلولهای بنیادی بالغین در مغز استخوان شناسایی شده است.
انواع سلولهای بنیادی براساس توانایی تمایز
توانایی تمایز یكی از مهمترین ویژگیهای سلولهای بنیادی است یعنی خصوصیتی كه توانایی تبدیل شدن به سلولهای دیگر را دارند.
لذا برحسب توانایی تمایز سلولهای بنیادی به چند گروه تقسیم میشوند:
1- سلولهای بنیادی پرتوان (Pluripotent S.C)
2- سلولهای بنیادی چند توان (Multi Potent S.C)
3- سلولهای بنیادی تك توان (Unipotent S.C)
سلولهای بنیادی كه از منشاء بلاستوسیست به دست آمده به دلیل اینكه از سلولهای اولیه انسانی است به همان میزان توانایی تولید طیف وسیعتری از سلولها را دارا میباشد. لذا سلولهای بنیادی رویانی پرتوانترین سلولهای بنیادی شناخته شده میباشند.
این سلولها با توجه به خصوصیت بسیار قوی كه در تمایز داشته، همچنین سلولی است كه توانایی تكثیر بسیار زیادی را دارا است. به جهت وجود این خصوصیات در سلولهای رویانی محققان تمایل بیشتری به كار بر روی این سلولها جهت نیل به اهداف درمانی از خود نشان میدهند.
ولی مشكلات خاصی در این زمینه وجود دارد زیرا سلولهای بنیادی كه از جنین در حال رشد انسان به وجود میآید، به دلیل خصوصیات وراثتی منحصر به فردی كه هر انسان دارد فقط برای همان فرد قابل استفاده میباشد.
به این جهت در صورت استفاده از سلولهای بنیادی یك فرد برای فرد دیگر، پیوند سلولها قطعا با شكست مواجه خواهد شد.
بنابراین در حال حاضر تقریبا تمامی نكات درمانی كه برای سلولهای بنیادی در نظر گرفته میشود مربوط به سلولهای بنیادی خون بند ناف و سلولهای بنیادی مغز استخوان میباشد.
(در افراد بالغی كه خون بند ناف نگهداری نشده است مغز استخوان وی مهمترین منشاء قابل استفاده میباشد).
كاربردهای سلولهای بنیادی
1- كاربرد تحقیقاتی
2- كاربرد درمانی
از جمله استفاده از سلولهای بنیادی برای تحقیقات پایهای به استفاده از این سلولها جهت بررسی بیولوژی سلولهای بنیادی و سلولهایی كه از آنها به وجود میآیند میتوان اشاره نمود.
به عنوان مثال: برای مطالعه خونسازی در بدن جنین انسان با توجه به دلایل اخلاقی حق مداخله نداریم، بنابراین یكی از بهترین مدلها برای بررسی خونسازی در دوران جنینی استفاده از سلولهای بنیادی رویانی میباشد.
تعیین سمیت داروها با استفاده از سلولهای بنیادی
با توجه به اینكه مصرف بسیاری از داروها توسط مادر در دوران بارداری برای جنین خطرناك است، با استفاده از سلولهای بنیادی جنینی، قادر خواهیم بود در محیط آزمایشگاهی و كشت سلولی، درصد سمیت دارو را مورد بررسی قرار دهیم. در واقع تعیین سمیت دارو بر محیط كشت و سلولهای جنینی قابل انجام خواهد بود. به دلیل توانایی تمایزی سلولهای بنیادی، بسیاری از این سلولها در درمان بیماریهایی كه ناشی از نقص سلولی یا از دست دادن سلولهای خاصی بوده قابل استفاده میباشد.
یكی از شناختهشدنترین این درمانها كه بر پایه استفاده از سلولهای بنیادی بوده و در حال حاضر نیز مورد استفاده قرار میگیرد، پیوند مغز استخوان جهت درمان سرطانهای خون است. با توجه به پیشرفت سریع در زمینه استفاده از سلولهای بنیادی در درمان، استفاده از این سلولها در سطح آزمایشگاهی در درمان این بیماریها ثابت شده است ولی نیاز است تا با احتیاط بیشتر و با انجام مطالعات پیش كلینیكی نسبت به استفاده از آنها در درمان اقدام شود.
كاربرد سلولهای بنیادی در درمان بیماریها
سلولهای بنیادی در موارد زیر در آیندهای نه چندان دور مورد استفاده قرار میگیرد:
1- درمان ضایعات نخاعی
2- درمان دیابت
3- درمان ضایعات استخوانی و عضروفی
4- كم كردن عوارض ناشی از پیوند مغز استخوان
5- كمك به بهبود بیماران دچار سكته قلبی
6- درمان سیروز كبدی
7- درمان پاركینسون و...
با توجه به تحقیقاتی كه در ایران انجام شده استفاده از سلولهای بنیادی در كدامیك از موارد فوق در اولویت قرار دارد؟
با توجه به اینكه در زمینه درمان ضایعات استخوانی و غضروفی و كمك به بهبود بیماران دچار سكته قلبی در ایران كارهای بیشتری انجام شده است، استفاده از این دو مورد در اولویت قرار دارد.
ولی در خارج از كشور مراكزی وجود دارند كه ادعا میكنند در زمینه موارد فوق كارهایی برای پذیرش بیمار انجام دادهاند.
ولی در ایران به طور رسمی فقط در سطح آزمایشگاهی و مدلهای حیوانی كار شده است.
لطفا بفرمایید در مركز فنآوری بن یاخته شما تاكنون چه تحقیقات رضایتبخشی صورت گرفته است؟
در این آزمایشگاه تاكنون تحقیقاتی بر روی مدلهای حیوانی انجام گرفته است كه نتایج رضایتبخشی در زمینه درمان بیماریها داشته است. این تحقیقات شامل:
1- استفاده از سلولهای بنیادی جنینی در درمان ضایعه نخاعی در مدل موش نخاعی
2- استفاده از سلولهای بنیادی خون بند ناف در تسریع بهبود ضایعات استخوانی در مدل موشی
3- استفاده از سلولهای بنیادی مغز استخوان در بهبود ضایعه غضروفی در مدل خرگوشی
4- استفاده از سلولهای بنیادی مغز استخوان در بهبود گوسفندی سكته قلبی با استفاده از بسترهای ساخته شده با فنآوری نانو
این مورد با استفاده از نانو ساختارهای تهیه شده با فنآوری نانو استفاده شده است.
5- استفاده از نانو فنآوری برای تولید رگ مصنوعی آزمایش شده در مدل گوسفندی
6- تولید پوست مصنوعی و استفاده از سلولهای بنیادی كراتینوسیت به منظور استفاده در مدل موشی از دیگر فعالیتهای این مركز نزدیك كردن كار آزمایشگاهی به سمت روشهای كلینیكی و انسانی، ایجاد روشهای تكثیر و كشت سلولهای بنیادی در شرایط اتاق تمیز و در ابعاد وسیع میباشد كه از جمله طرحهای در حال انجام این مركز میباشد. از جمله میتوان به استفاده از بیوراكتورهای مدلهای بنیادی جهت كشت وسیع و سریع سلولهای بنیادی مورد نیاز در مباحث درمانی اشاره نمود.
لطفا تحقیقات پایه مركز را نام ببرید؟
از تحقیقات صرفا پایهای این مركز میتوان به موارد زیر اشاره كرد:
1- تولید موش تراریخته Transgene كه فقط برای مباحث پایه و تحقیقات مورد استفاده قرار میگیرد.
2- استفاده از روش SCNT (Somatic Cell Nuclear Transfer) برای انجام شبیهسازی درمانی (Theraputic Coloning)
3- ابداع روشهای شناسایی مولكولهای كوچك به نام Micro RNA (Mi RNA) و تغییرات این مولكولها در روند پیری در مدل موشی.