درماني براي همه دردها

سلول هاي بنيادي مي توانند خود را تكثير كنند و قابليت تبديل شدن به انواع ديگر سلول هاي بدن را دارند.
اين مشخصه سلول هاي بنيادي، نظر متخصصان مختلف را به خود جلب كرده است، به طوري كه تحقيقات گسترده اي در اين خصوص صورت مي گيرد. امروزه سلول هاي بنيادي، اميد اول ترميم بافت هاي آسيب ديده و شايد در آينده ساخت اندام هاي انساني به شمار مي روند.
سلولهاي بنيادي سلول هايي هستند كه موجب بوجود آمدن يا رشد سلولهاي ويژه زيادي درون يك ارگانيسم مي شوند. انواع خاصي از سلول هاي بنيادي همواره براي بازسازي خون سازي و سيستم ايمني بدن، بعد از يك دوره شيمي درماني با دوز بالا، در مورد برخي از سرطان ها، مورد استفاده قرار مي گيرند و همچنين استفاده از اين سلولها براي بازيافتهاي سلولي به اثبات رسيده است.
به اين سلول ها چند پتانسيلي مغز استخوان هم گفته مي شود كه توانايي تبديل به انواع سلول هاي خوني را دارند. توانايي تبديل اين سلول ها به انواع سلول هاي خوني، توجه دانشمندان و پژوهشگران را به سوي تبديل اين سلول ها به ساير سلول هاي تخصص يافته بافت هاي ديگر جلب كرده است.
به طور كلي سلول هاي بنيادي داراي دو خصوصيت عمده هستند: 1)قدرت تكثير نامحدود 2)خصوصيت پرتواني، به عبارت ديگر، اين سلول ها قادرند تا در محيط آزمايشگاهي انواع مختلفي از سلول ها را به وجود بياورند. سلولهاي بنيادي با توجه به منشاشان به دو دسته تقسيم مي شوند. سلول هاي بنيادي جنيني و سلول هاي بنيادي بالغين يا مزانشيمي.
قصه از كجا شروع شد؟
تلاش براي استفاده از سلول هاي بنيادي حدود 20 سال قبل با كار بر روي حيوانات به ويژه موش هاي آزمايشگاهي شروع شد. در طي اين سال ها، آزمايشات زيادي در جهت تبديل سلول هاي بنيادي جنيني موش به انواع سلول ها و پيوند زدن آنها صورت گرفت كه به موفقيت هاي قابل توجهي انجاميد.
در كنار اين موضوع، سلول هاي بنيادي انسان نيز مورد توجه قرار گرفت تا اينكه بالاخره در سال 1997 اولين گزارش موفقيت آميز از تكثير و تمايز سلول هاي بنيادي جنيني انسان در دانشگاه فلوريدا منتشر شد.
اما با توجه به بروز برخي محدوديت ها در توليد و استفاده از سلول هاي بنيادي جنيني (كه تلاش براي رفع آنها ادامه دارد) در چند سال اخير، موج جديدي از تحقيقات بر روي سلول هاي بنيادي بالغ شروع شده كه كماكان ادامه دارد.
سلول هاي بنيادي اصولا سلول هاي تخصصي نشده اي هستند كه با دو مشخصه مهم از ديگر سلول ها تفكيك مي شوند. نخست اينكه توانايي تكثير و افزايش تعداد براي مدت طولاني را دارند.
و اينكه پس از دريافت پيام هاي شيميايي معين مي توانند تمايز پيدا كنند يا به سلول هاي تخصص يافته اي با عملكردهاي خاص، مثل سلول قلبي يا عصبي تبديل شوند. عملكرد اين سلول ها در بدن اين است كه هنگام اختلال و بيماري تكثير شده و سلول هاي جديدي به بافت ارائه مي كنند كه اساس سلول درماني را تشكيل مي دهد.
سلول هاي بنيادي با ديگر انواع سلول هاي موجود در بدن متفاوت هستند. از جمله خصوصيات مشترك اين سلول ها توانايي تكثير و افزايش تعداد آنها و نوسازي خودشان براي مدت طولاني است. پديده اي كه در سلول هاي عضلاني، خوني و يا عصبي به طور طبيعي ديده نمي شود. اما سلول هاي بنيادي اين عمل را بارها و بارها انجام مي دهند. هنگامي كه عمل تكثير براي مدت طولاني اتفاق مي افتد آن را «واكرز» مي نامند.
در سال هاي اخير تحقيقات زيادي در مورد امكان تبديل سلول بنيادي مخصوص يك بافت به سلول هاي تخصصي يك بافت كاملا متفاوت انجام شده است. اين فرايند را در اصطلاح«اپلاس» مي نامند. براي مثال تبديل سلول هاي بنيادي مغز استخوان به نورون ها يا تبديل سلول هاي بنيادي كبدي به سلول هاي توليدكننده انسولين يا تبديل سلول هاي خون ساز به سلول هاي عضله قلبي.
عملكرد اين سلول ها در بدن به اين شكل است كه به هنگام اختلال و بيماري، تكثير پيدا كرده و به سلول خاصي، تبديل مي شوند كه اساس سلول هاي درماني را تشكيل مي دهد.
در سال 1960 محققان كشف كردند كه مغز استخوان داراي حداقل دو نوع سلول بنيادي است: سلول هاي بنيادي خون ساز (كه انواع سلول هاي خوني را دربدن مي سازند) و سلول هاي استرومال (كه مي توانند بافت هاي غضروف، استخوان، چربي و بافت هاي همبندي فيبروز را در بدن بسازند). در اوايل دهه 1980 ميلادي، دانشمندان توانستند سلول هاي بنيادي را از جنين ابتدايي موش جدا كنند.
بيشتر اين دانشمندان معتقد بودند كه سلول هاي عصبي جديد در مغز افراد بالغ نمي تواند توليد شود تا اينكه در سال 1990 دانشمندان توافق كردند كه مغز بالغين شامل سلول هاي بنيادي است كه قادر به توليد سه نوع اصلي سلول هاي مغزي (كه شامل استروسيت ها، اليگودندروسيت ها (سلول هاي غيرعصبي)، نورون ها (سلول هاي عصبي) است.
نكته مهم اين است كه سلول هاي بنيادي افراد بالغ كه تعداد بسيار محدودي از اين سلول ها در هر بافت وجود دارد، در منطقه خاصي از آن بافت براي سالها ساكن باقي مانده و با ظهور بيماري يا آسيب بافتي فعال مي شوند.
بافت هايي كه سلول هاي بنيادي بالغين در آنها يافت مي شوند عبارتند از: مغز استخوان، خون محيطي، مغز، عروق خوني، پالپ دندان، عضله اسكلتي، پوست، كبد، پانكراس، قرنيه، شبكيه و سيستم گوارش.
تكثير هيجان انگيز
دليل اين كه دانشمندان در مورد سلول هاي بنيادي جنيني هيجان زده هستند اين است كه وظيفه سلول هاي بنيادي جنيني اين است كه در زمان رشد جنيني اين سلول ها مي توانند هر عضو يا بافتي را بسازند. اين بدين معني است كه سلول هاي بنيادي جنيني، بر عكس سلول هاي جنيني بالغ مي توانند تبديل به صدها نوع ديگر سلول هاي بدن شوند.
براي مثال، همان طور كه سلول هاي بنيادي خون تنها مي تواند سلول خوني بسازد، سلول هاي بنيادي جنيني مي تواند خون، استخوان، پوست مغز، و غيره را بسازد. علاوه بر اين، سلولهاي بنيادي اين طور برنامه ريزي شده اند كه بافت و حتي اعضا را بسازند در صورتي كه سلولهاي بنيادي بالغ نمي توانند اين عمل را انجام دهند. اين بدين معني است كه سلولهاي بنيادي جنيني استعداد خيلي بيشتري براي درمان اعضا بيمار را دارند.
وسيع ترين كاربرد بالقوه اين نوع درمان، توليد سلولها و بافت هايي است كه مي توانند براي درمان يا جايگزيني ارگانيسمهاي آسيب ديده به كار گرفته شوند. اگر دانشمندان بتوانند ياد بگيرند كه چگونه تبديل سلولهاي بنيادي به سلول هاي تكامل يافته را كنترل نمايند، ممكن است قادر به معالجه بسياري از بيماري هايي شوند كه درمان آنها در حال حاضر ،نارسا و ناكافي است.
نتايج مطلوب در معالجه
پس از مدت كوتاهي بيماران احساس مي كنند با افزايش انرژي مواجه شده و درقواي دروني آنها بهبودي اتفاق افتاده است. اين بيماران نتايج مطلوب در معالجه، از بين رفتن فشار روحي وبهبود فعاليت هاي روحي و رواني را تجربه مي كنند. فعاليت عملي بازيافت شده ارگانها و بافت هاي آسيب ديده و ضعف شده داخلي به سمت بهبودي يكنواختي پيش مي رود. معالجه با اين روش به نتايج مثبت در درمان سرطان، ايدز، ديابت، اسكلروزيس و بيماري كرونيك و بيش از 50 بيماري ديگر منجر شده است.
درمان سلولي، به جلوگيري از رشد تومور كمك مي كند و مي تواند براي جلوگيري از بيماري و عود آن مورد استفاده قرار گيرد. اين ادعاها چقدر قابل قبول هستند؟ سلولهاي بنيادي چطور آماده مي شوند؟ آيا گامهايي برداشته شده، اين اطمينان را مي دهند كه اين سلولها بيماري زا نباشند؟ اثرات جانبي اين روش روي بيماران چگونه ارزيابي شده است؟
از سلول هاي بنيادي مي توان براي بازسازي سلول ها يا بافت هايي استفاده كرد كه بر اثر بيماري يا جراحت صدمه ديده اند اين نوع درمان به درمان سلولي معروف است. يكي از كاربردهاي بالقوه اين شيوه درمان، تزريق سلول هاي بنيادي جنيني در قلب براي بازسازي سلول هايي است كه بر اثر حمله قلبي صدمه ديده اند.
براين اساس، اين ايده در دنيا مطرح شده است كه نمونه سلول هاي بندناف هر شخص در ابتداي تولدگرفته و براي سال هاي بعد براي خود فرد ذخيره شود. با اين عمل، بيمار شانس بيشتري براي زنده ماندن تا زمان دريافت قلب را خواهد داشت.
اين روش به ويژه در بيماران كهنسال كه سلول هاي بنيادي مغز استخوان آنها براي پيوند كافي نيست، از اهميت بالاتري برخوردار است. از اين رو، امروزه در اغلب كشورها بانك هاي ويژه اي براي جداسازي و نگهداري سلول هاي بنيادي بندناف نوزادان تأسيس شده است.
از سلول هاي بنيادي مي توان براي بازسازي سلول هاي مغزي بيماران مبتلا به پاركينسون استفاده كرد. اين بيماران فاقد سلول هايي هستند كه ناقل عصبي موسوم به دوپامين را توليد مي كنند. بدون وجود اين پيك شيميايي حركت بيماران مبتلا به پاركينسون نامنظم و منقطع است و اين افراد از لرزش هاي غيرقابل كنترل رنج مي برند.
در تحقيقات انجام شده روي موش ها پژوهشگران سلول هاي بنيادي جنيني را در مغز موش هاي مبتلا به بيماري پاركينسون تزريق كردند و شاهد آن بودند كه سلول هاي بنيادي، موش ها را بهبود بخشيدند. دانشمندان اميدوارند كه روزي بتوانند اين موفقيت را در انسانهاي مبتلا به پاركينسون هم تكرار كنند.
جايگزيني براي اعضاي قطع شده
با استفاده از سلول هاي بنيادي مي توان يك اندام كامل را در آزمايشگاه پرورش داده و آن را جايگزين اندامي كنند كه بر اثر بيماري آسيب ديده است. براي اين كار بايد نوعي چارچوب از جنس پليمر زيست تجزيه پذير را به شكل اندام مورد نظر بسازند و سپس آن را با سلول هاي بنيادي جنيني يا بالغ بارور كنند. پس از آن عوامل رشد مخصوص به آن اندام افزوده مي شوند تا پرورش اندام را تحت كنترل و هدايت درآورند.
پس از آنكه چارچوب با بافت خاص آن اندام پوشيده شد آن را به بيمار پيوند مي زنند. با به وجود آمدن بافت از سلول هاي بنيادي چارچوب تجزيه شده و در نهايت يك گوش، كبد يا هر اندام ديگر باقي خواهد ماند.
براي مثال، در حال حاضر اگر بيماري دچار سرطان كبد باشد، جراح مجبور است براي جلوگيري از انتشار سرطان به بخش هاي ديگر بدن، بخش سرطاني كبد را نابود كند. براي اين منظور معمولاً طي دو عمل جراحي همزمان، خون ناحيه سرطاني كبد را قطع مي كنند تا بافت سرطاني به تدريج نابود شود.
در عين حال چون بخش باقيمانده كبد بايد بتواند وظايف كل كبد را به عهده گيرد، لازم است تااين اعمال جراحي به نحوي انجام شود كه بخش سالم باقيمانده، فرصت تكثير را پيدا كند و در نهايت عملكرد كبد كامل را ايفا كند.
براي اين منظور، حداقل 6 هفته زمان لازم است تا بخش باقيمانده و سالم كبد تكثير شود. اما پيوند سلول هاي بنيادي بخش سالم كبد، اين مدت زمان به 2 هفته كاهش مي يابد. با اين كار نه تنها كبد فرد بيمار در مدت زمان كمتري ترميم مي شود، بلكه با خارج كردن سريع تر بخش سرطاني از بدن، احتمال بروز متاستاز و دست اندازي سرطان به بخش هاي ديگر بدن فرد نيز كاهش مي يابد.
مبارزه با ديابت
از جمله كاربردهاي ديگر سلول هاي بنيادي، جايگزيني سلول هاي از بين رفته انسولين ساز در ديابت نوع1 است. از لحاظ تئوري سلول هاي بنيادي جنيني را مي توان در خارج بدن كشت داد و آنها را با استفاده از روش هاي مختلفي از جمله استفاده از فاكتورهاي رشد به سلول هاي انسولين ساز تبديل كرد و وقتي مقدار كافي از اين سلول ها در دسترس باشد مي توان از آنها براي درمان هر فرد ديابتي كه نياز به اين سلول ها داشته باشد استفاده كرد.
همچنين مي توان اين سلول ها را با دستكاري ژنتيكي در برابر سيستم ايمني شخص گيرنده و رد پيوند مقاوم كرد، كاري كه در مورد سلول هاي بنيادي بالغ امكان پذير نيست. اين امكان نيز وجود دارد تا با قرار دادن اين سلول ها در يك ماده غيرايمني زا كاري كرد كه از رد شدن آنها توسط دستگاه ايمني جلوگيري شود و ديگر نيازي به استفاده از داروهاي ضد رد پيوند نباشد.
در يكي از تحقيقات جالب كه به تازگي درباره سلول هاي بنيادي در افراد بالغ صورت گرفت نشان داده شد كه اگر سلول هاي بنيادي موجود در ديواره مجاري غدد لوزالمعده در بالغين در محيط آزمايشگاه كشت داده شوند مي توان با تحريك آنها، يك توده سلولي درست كرد كه نه تنها قادر به ترشح انسولين است، بلكه قادر است تا ميزان ترشح را براساس قند خون محيط كم يا زياد كند، كاري كه براي موفق بودن پيوند بسيار ضروري و حياتي است.
در افرادي كه شكستگي وسيع استخوان دارند يا كساني كه مورد عمل جراحي مغزي قرار گرفته و كاسه سر آنها برداشته شده و همچنين اشخاصي كه استخوان هاي آنها به كندي جوش مي خورد، از سلول هاي بنيادي براي جوش خوردگي سريع و جلوگيري از عفونت هاي بعدي استفاده مي شود. در اين تكنيك، سلول هاي بنيادي بالغ از فرد گرفته شده و در محيط آزمايشگاه به سلول هاي استئوپلاست (استخواني) تبديل مي شوند، سپس اين سلول ها در كنار بافت هاي آسيب ديده استقرار مي يابند تا باعث جوش خوردگي سريع اين بافت ها شوند.
در اين مورد، سلول ها از خود شخص جا مي شوند؛ بنابراين مشكل پس زدگي و عوارض جانبي را نيز دربر ندارد. تكنيك مذكور از مرحله آزمايشگاهي خارج شده و هم اكنون در كشورهاي پيشرفته دنيا از جمله آمريكا و ژاپن به طور عملي و كاربردي بر روي بيماران انجام مي شود.
تقابل با انواع بيماري ها
پيشرفت هاي بشر در زمينه توليد، تكثير و تمايز سلول هاي بنيادي، اين اميد را به وجود آورده است كه بتوان از اين سلول ها در مداواي ضايعات عصبي مانند قطع نخاع و بيماري هاي عصبي همچون آلزايمر، پاركينسون، و غيره نيز بهره برد. در اين مورد نيز پس از تهيه سلول هاي بنيادي از شخص مورد نظر، آن ها را به سلول عصبي تبديل نموده و براي ترميم يا مداوا مورد استفاده قرار مي دهند.
البته بخش اعظم اين تكنولوژي، در مرحله آزمايشگاهي است؛ اما با پيشرفت هاي خوبي همراه بوده است. به عنوان مثال، متخصصان فرانسوي موفق شدند با استفاده از سلول هاي بالغ، موش قطع نخاع شده اي را تا حدي بهبود بخشند كه قادر به حركت باشد (البته نه با تعادل صددرصد). اين موضوع در صورتي كه با موفقيت نهايي توأم شود، دستاورد بزرگي در پزشكي خواهد داشت.
ضمن اينكه يك شركت آمريكايي به نام اكتارز كه يك مركز تحقيقاتي خصوصي بوده و متخصصان ارشد جهان در زمينه سلول هاي بنيادي را گردهم آورده، ادعا كرده است كه با استفاده از سلول هاي بنيادي خود شخص، قادر به مداواي بيماري هايي مانند آلزايمر، پاركينسون، و غيره است.
جراحات پوستي ناشي از سوختگي ها يا صدمات ديگر، سالانه بسياري از بيماران را دچار مشكل مي كند. در روش معمول براي ترميم قسمت هاي صدمه ديده، از پوست بخش هاي سالم بدن استفاده مي شود كه مشكلاتي را براي بيمار به وجود مي آورد. اما با استفاده از سلول هاي بنيادي مي توان سلول هاي پوستي را در محيط آزمايشگاه توليد نمود و در ترميم بافت هاي صدمه ديده از آن ها استفاده كرد. اين تكنولوژي درحال حاضر، كاربردي شده و توسط يكي از بيمارستان هاي انگلستان مورد استفاده قرار مي گيرد.
مزايا و معايب
با توجه به اينكه از سلول هاي بنيادي بالغ هر بيمار مي توان جهت مداواي خودش استفاده كرد، بنابراين، پس از تزريق آن ها به بدن بيمار، سيستم ايمني بدن فرد، سلول هاي مذكور را به عنوان يك سلول يا بافت بيگانه تلقي نكرده و مشكل پس زدگي يا رد پيوند به وجود نمي آيد. شايان ذكر است.پس زدگي، يكي از محدوديت هاي عمده پيش روي محققان در بهره گيري از سلول هاي بنيادي جنيني است، زيرا آنتي ژن هاي سازگار نسجي اين سلول ها با شخص گيرنده يكي نبوده و احتمال پس زدگي آن ها بالا مي رود. البته تحقيقاتي در حال انجام است كه مولكول هاي عرضه كننده آنتي ژن ها را فرونشانند. تا اين مشكل رفع شود.
سلول هاي بنيادي جنيني داراي قدرت تكثير و تمايز بالايي هستند، به گونه اي كه بعضا بدون اعمال تيمار خاصي، خودبه خود به سلول هاي ديگر تبديل مي شوند. بنابراين بايد جلوي تمايز ناخواسته و تصادفي آنها گرفته شود تا تبديل به بافت هاي ديگر نشوند. سلول هاي بنيادي بالغ نيز در محيط كشت، علاقه به تكثير شدن دارند و با اعمال تيمارهاي خاص در مسير تمايز هدفمند قرار مي گيرند.
بنابراين، يكي از مشكلات عمده در رابطه با تكثير و تمايز سلول هاي بنيادي (جنيني و بالغ) اين است كه جهت دهي و هدايت مسير تمايز اين سلول ها به سلول هاي ديگر، قدري سخت و ناشناخته است؛ درحالي كه اگر مسير تكثير و تمايز شناسايي شود، مي توان به چگونگي پيدايش سلول هاي مختلف پستانداران در دوران جنيني نيز پي برد و هم چنين از اين طريق مي توان ژن هاي دخيل در تكوين سلول هاي مختلف (نظير قلب، اعصاب و غيره) را شناسايي نمود. در اينجا مزيت سلول هاي بنيادي جنيني بر سلول هاي بنيادي بالغ آن است كه سلول هاي بالغ چنين اطلاعاتي را به ما نمي دهند.