سلول‌های بنیادی و کاربردهای ویژه‌ی آن

سلول‌های بنیادی نویدبخش درمان‌های پزشکی جدید هستند. در این مقاله از بایوکن به سوالاتی که ممکن است در ذهن شما باشد خواهیم پرداخت. سوالاتی مانند سلول بنیادی چیست و این که چگونه از آن‌ها برای درمان بیماری‌ها و آسیب‌ها استفاده می‌شود.

سلول بنیادی چیست؟

سلول‌های بنیادی مواد خام بدن هستند، تمام سلول‌های دیگر با عملکردهای تخصصی از آن‌ها تولید می‌شوند. سلول‌های بنیادی تحت شرایط مناسب در بدن یا آزمایشگاه، تقسیم می‌شوند و سلول‌های بیشتری به نام سلول‌های دختر تشکیل می‌دهند.

این سلول‌های دختر یا به سلول‌های بنیادی جدید یا سلول‌های تخصصی (تمایز یافته) با عملکرد خاص‌تر مانند سلول‌های خونی، سلول‌های مغزی، سلول‌های ماهیچه‌ای قلب یا سلول‌های استخوانی تبدیل می‌شوند. هیچ سلول دیگری در بدن توانایی طبیعی تولید انواع سلول‌های جدید را ندارد.

چرا سلول‌های بنیادی چنین پرطرفدار هستند؟

محققان امیدوارند که مطالعات سلول‌های بنیادی بتواند به موارد زیر کمک کند:

• درک چگونگی بروز بیماری ها. با مشاهده سلول‌های بنیادی که در استخوان‌ها، ماهیچه‌های قلب، اعصاب و سایر اندام‌ها و بافت‌ها بالغ می‌شوند، محققان می‌توانند نحوه ایجاد بیماری‌ها را بهتر درک کنند.
• تولید سلول‌های سالم برای جایگزینی با سلول‌های آسیب‌دیده و بیمار (پزشکی بازساختی). سلول‌های بنیادی می‌توانند به سلول‌های خاصی تبدیل شوند که می‌توانند در افراد برای بازسازی و ترمیم بافت‌هایی که توسط بیماری آسیب دیده یا تحت تأثیر قرار گرفته‌اند استفاده شوند. افرادی که ممکن است از درمان با سلول‌های بنیادی بهره‌مند شوند عبارتند از: آسیب‌های نخاعی، دیابت نوع 1، بیماری پارکینسون، بیماری آلزایمر، بیماری قلبی، سکته مغزی، سوختگی، سرطان و آرتروز. سلول‌های بنیادی پتانسیل رشد و تبدیل شدن به بافت‌های جدید را دارند که در بحث پیوند و پزشکی بازساختی بسیار حائز اهمیت است.
• ارزیابی داروهای جدید از لحاظ ایمنی و اثربخشی. محققان می‌توانند قبل از استفاده از داروهای تحت آزمایش به روی افراد، از انواع سلول‌های بنیادی برای آزمایش ایمنی و کیفیت داروها استفاده کنند.

مطالعات جدیدتر در حال بررسی اثربخشی استفاده از سلول‌های تمایزیافته ساخته شده در آزمایشگاه، برای تست داروها است. برای اینکه آزمایش داروهای جدید دقیق باشد، سلول‌ها باید طوری برنامه‌ریزی شوند که ویژگی‌های سلول‌های مورد هدف دارو را کسب کنند. تکنیک‌های برنامه ریزی سلول‌های بنیادی به سلول‌های خاص نیز در دست مطالعه است.

به‌عنوان مثال، سلول‌های عصبی را می‌توان برای آزمایش یک داروی جدید برای یک بیماری عصبی تولید کرد. آزمایش‌ها می‌توانند نشان دهند که آیا داروی جدید تأثیری بر سلول‌ها داشته و آیا سلول‌ها آسیب دیده‌اند یا خیر.

سلول‌های بنیادی از کجا می‌آیند؟

چندین منبع برای تهیه سلول‌های بنیادی وجود دارد:

• سلول های بنیادی جنینی. این سلول‌های بنیادی از جنین‌های 3 تا 5 روزه می‌آیند. در این مرحله، جنین بلاستوسیست نامیده می‌شود و حدود 150 سلول دارد.

این سلول‌های بنیادی پرتوان هستند، به این معنی که می‌توانند به سلول‌های بنیادی بیشتری تقسیم شوند یا می‌توانند به هر نوع سلولی در بدن تبدیل شوند. این تطبیق‌پذیری اجازه می‌دهد تا از سلول‌های بنیادی جنینی برای بازسازی یا ترمیم بافت و اندام‌های بیمار استفاده شوند.

• سلول‌های بنیادی بالغ. این سلول‌های بنیادی به تعداد کم در اکثر بافت‌های بالغ مانند مغز استخوان یا بافت چربی یافت می‌شوند. در مقایسه با سلول‌های بنیادی جنینی، سلول‌های بنیادی بالغ توانایی محدودتری برای ایجاد سلول‌های مختلف بدن دارند.

تا همین اواخر، محققان فکر می‌کردند که سلول‌های بنیادی بالغ تنها می‌توانند به سلول‌های بافت مبدا تبدیل شوند. به‌عنوان مثال، محققان فکر می‌کردند که سلول‌های بنیادی ساکن در مغز استخوان فقط می‌توانند سلول‌های خونی را ایجاد کنند.

با این حال، شواهد نشان می‌دهد که سلول‌های بنیادی بالغ ممکن است قادر به ایجاد انواع مختلفی از سلول‌ها باشند. به‌عنوان مثال، سلول‌های بنیادی مغز استخوان ممکن است قادر به ایجاد سلول‌های استخوان یا ماهیچه قلب باشند.

• سلول‌های بالغ دستکاری‌شده و دارای خواص سلول‌های بنیادی جنینی. دانشمندان با استفاده از برنامه‌ریزی مجدد ژنتیکی توانستند سلول‌های بالغ معمولی را به سلول‌های بنیادی تبدیل کنند. با تغییر ژن‌های سلول‌های بالغ، محققان می‌توانند سلول‌ها را طوری برنامه‌ریزی کنند که عملکردی مشابه سلول‌های بنیادی جنینی باشند.

این تکنیک جدید امکان استفاده از سلول‌های دستکاری‌شده را به جای سلول های بنیادی جنینی فراهم کند و از حمله سیستم ایمنی به سلول‌های بنیادی جدید جلوگیری می‌کند. با این حال، دانشمندان هنوز نمی‌دانند که آیا استفاده از سلول‌های بالغ تغییر یافته باعث ایجاد اثرات نامطلوب می‌شوند یا خیر.

• سلول‌های بنیادی جمع‌آوری شده از زایمان: محققان سلول‌های بنیادی را در مایع آمنیوتیک و همچنین خون بند ناف کشف کرده‌اند. این سلول‌های بنیادی توانایی تبدیل شدن به سلول‌های تخصصی را دارند.

مایع آمنیوتیک از جنین در حال رشد در رحم محافظت می‌کند.

در مورد تنظیم اندازه سلول بیشتر بدانید

چرا در مورد استفاده از سلول های بنیادی جنینی اختلاف نظر وجود دارد؟

سلول‌های بنیادی جنینی از جنین‌های در مراحل اولیه به دست می‌آیند. گروهی از سلول‌ها که هنگام بارور شدن تخمک‌ها با اسپرم در یک کلینیک لقاح آزمایشگاهی تشکیل می‎شوند. از آنجایی‌که سلول‌های بنیادی جنینی انسان از جنین انسان استخراج می‌شوند، سؤالات و مسائل متعددی در مورد اخلاقیات تحقیقات سلول‌های بنیادی جنینی مطرح شده است.

مؤسسه ملی بهداشت دستورالعمل‌هایی را برای تحقیقات سلول‌های بنیادی انسانی در سال 2009 ایجاد کرد. این دستورالعمل‌ها سلول‌های بنیادی جنینی و نحوه استفاده از آن‌ها در تحقیقات را تعریف می‌کند و شامل توصیه‌هایی برای اهدای سلول‌های بنیادی جنینی است. همچنین، دستورالعمل‌ها بیان می‌کنند که سلول‌های بنیادی جنینی از جنین‌‌های ایجاد شده توسط لقاح آزمایشگاهی تنها زمانی قابل استفاده هستند که جنین دیگر مورد نیاز نباشد.

این جنین‌ها از کجا می‌آیند؟

جنین‌هایی که در تحقیقات سلول‌های بنیادی جنینی استفاده می‌شوند، از تخم‌هایی می‌آیند که در کلینیک‌های لقاح آزمایشگاهی بارور شده‌اند اما هرگز در رحم زنان کاشته نشده‌اند. سلول‌های بنیادی با رضایت آگاهانه اهداکنندگان اهدا می‌شوند. سلول‌های بنیادی می‌توانند در محلول‌های مخصوص در لوله‌های آزمایش یا ظروف پتری در آزمایشگاه زندگی و رشد کنند.

چرا محققان نمی‌توانند به جای آن از سلول‌های بنیادی بالغ استفاده کنند؟

اگرچه تحقیقات در مورد سلول‌های بنیادی بالغ امیدوارکننده است، اما سلول‌های بنیادی بالغ ممکن است به اندازه سلول‌های بنیادی جنینی، همه‌کاره و مقاوم نباشند. سلول‌های بنیادی بالغ ممکن است نتوانند برای تولید همه انواع سلول‌ها دستکاری شوند، که این امر نحوه استفاده از سلول‌های بنیادی بالغ را برای درمان بیماری‌ها محدود می‌کند.

سلول‌های بنیادی بالغ نیز به دلیل خطرات محیطی، مانند سموم، یا خطاهایی که سلول‌ها در طول تکثیر به دست می‌آورند، احتمالاً حاوی ناهنجاری‌هایی هستند. با این حال، محققان دریافته‌اند که سلول‌های بنیادی بالغ نسبت به آنچه در ابتدا تصور می‌شد سازگارتر هستند.

مطلب سلول بنیادی سرطانی؛ ویژگی ها و روش درمان را بخوانید.

رده سلول‌های بنیادی چیست و چرا محققان می‌خواهند از آن‌ها استفاده کنند؟

یک رده از سلول‌های بنیادی به گروهی از سلول‌ها گفته می‌شود که همگی از یک سلول بنیادی اصلی منشا می‌گیرند و در آزمایشگاه رشد می‌کنند. سلول‌های یک رده سلول‌های بنیادی به رشد خود ادامه می‌دهند اما به سلول‌های تخصصی تمایز نمی‌یابند. در حالت ایده‌آل، آن‌ها عاری از نقص ژنتیکی باقی می‌مانند و به تولید سلول‌های بنیادی بیشتری ادامه می‌دهند. قسمتی از سلول‌ها را می‌توان از یک رده سلول‌های بنیادی گرفته و برای ذخیره‌سازی منجمد کرد یا با سایر محققان به اشتراک گذاشت.

درمان با سلول های بنیادی چگونه عمل می‌کند؟

درمان با سلول‌های بنیادی که بخش جدایی‌ناپذیری از پزشکی بازساختی است، با استفاده از سلول‌های بنیادی یا مشتقات آن‌ها به ترمیم بافت‌های بیمار، ناکارآمد یا آسیب‌دیده می‌پردازد. این کار گامی بزرگ و موثر در دنیای پیوند عضو است که در آن به جای استفاده از اعضای اهدایی از سلول‌ها استفاده می‌کنند؛ اعضای اهدایی نسبت به سلول‌های بنیادی منابع بسیار محدودتری دارند.

محققان سلول‌های بنیادی را در آزمایشگاه پرورش می‌دهند. این سلول‌های بنیادی دستکاری می‌شوند تا به ‌انواع خاصی از سلول‌ها مانند سلول‌های عضله قلب، سلول‌های خونی یا سلول‌های عصبی تمایز یابند.

سپس سلول‌های تخصصی را می‌توان وارد بدن فرد کرد. به‌عنوان مثال، اگر فرد مبتلا به بیماری قلبی باشد، سلول‌ها می‌توانند به عضله قلب تزریق شوند. سلول‌های عضله قلب پیوندی سالم می‌توانند به ترمیم عضله قلب آسیب‌دیده کمک کنند.

محققان قبلاً نشان داده‌اند که سلول‌های مغز استخوان بالغ که به سلول‌هایی شبیه قلب تبدیل می‌شوند، می‌توانند بافت قلب را در افراد ترمیم کنند و تحقیقات بیشتری نیز در حال انجام است.

آیا قبلاً از سلول های بنیادی برای درمان بیماری ها استفاده شده است؟

بله. پزشکان پیوند سلول‌های بنیادی را انجام داده‌اند که نمونه معروف آن پیوند مغز استخوان است. در پیوند سلول‌های بنیادی، سلول‌های بنیادی جایگزین سلول‌های آسیب دیده توسط شیمی‌درمانی یا بیماری می‌شوند یا به‌عنوان بخشی از سیستم ایمنی شخص تحت درمان عمل می‌کنند و به مبارزه با بیماری‌هایی مانند لوسمی، لنفوم، نوروبلاستوما و مولتیپل میلوما عمل می‌پردازند. در این پیوندها از سلول‌های بنیادی بالغ یا خون بند ناف استفاده می‌شود.

.

مشکلات بالقوه استفاده از سلول‌های بنیادی جنینی در انسان چیست؟

برای این‌که سلول‌های بنیادی جنینی مفید باشند، محققان باید مطمئن باشند که سلول‌های بنیادی به انواع سلول‌های خاص مورد نظر تمایز می‌یابند.

سلول‌های بنیادی جنینی می‌توانند به‌طور نامنظم رشد کنند یا به‌طور خودجوش تبدیل به انواع سلول‌های تخصصی شوند. محققان در حال مطالعه چگونگی کنترل رشد و تمایز سلول‌های بنیادی جنینی هستند.

سلول‌های بنیادی جنینی همچنین ممکن است یک پاسخ ایمنی ایجاد کنند که در آن بدن گیرنده به سلول‌های بنیادی به‌عنوان مهاجمان خارجی حمله می‌کند، یا سلول‌های بنیادی ممکن است به شکلی که انتظارش را داریم عمل نکنند. محققان به بررسی چگونگی جلوگیری از این عوارض احتمالی ادامه می‌دهند.

نویسنده: سینا جعفری

منبع 1

منبع 2