سلول های بنیادی چیست؟ کاربرد و نحوه استفاده از آن

سلول‌های بنیادی یکی از شگفت‌انگیزترین دستاوردهای علم پزشکی در قرن بیست و یکم هستند. این سلول‌ها به دلیل دو ویژگی منحصر به فرد یعنی تولید سلول‌های مشابه خود و تمایز به انواع سلول‌های تخصصی بدن،  امیدهای تازه‌ای برای درمان بیماری‌هایی که تاکنون غیرقابل علاج تلقی می‌شدند ایجاد کرده‌اند، از درمان سرطان‌های خون با پیوند مغز استخوان تا تحقیقات پیشرفته روی ترمیم آسیب‌های نخاعی، بیماری‌های عصبی مانند آلزایمر و پارکینسون و حتی بازسازی اندام‌های آسیب‌دیده. اما این فناوری با چالش‌های اخلاقی، فنی و قانونی نیز همراه است که نیازمند بررسی دقیق است. با من همراه باشید تا در این مقاله با انواع سلول‌های بنیادی، کاربردهای فعلی و احتمالی آنها و همچنین وضعیت تحقیقات و روش‌های درمانی آشنا شویم.

سلول های بنیادی چیست؟

شما احتمالاً در اخبار درباره سلول‌های بنیادی شنیده‌اید و شاید برایتان سوال شده باشد که آیا آنها می‌توانند به شما یا یکی از عزیزانتان که با یک بیماری جدی دست و پنجه نرم می‌کند کمک کنند. در ادامه به برخی از سوالات متداول درباره سلول‌های بنیادی پاسخ داده می‌شود:

سلول‌های بنیادی نوع خاصی از سلول‌ها هستند که دو ویژگی مهم دارند:

• آنها قادرند سلول‌های بیشتری شبیه به خود تولید کنند (خودنوزایی)
• می‌توانند به سلول‌های دیگری تبدیل شوند که عملکردهای متفاوتی دارند (تمایز)

سلول‌های بنیادی در تقریباً تمام بافت‌های بدن یافت می‌شوند و برای حفظ بافت‌ها و همچنین ترمیم پس از آسیب ضروری هستند. بسته به محل قرارگیری سلول‌های بنیادی، آنها می‌توانند به بافت‌های مختلفی تبدیل شوند. به عنوان مثال، سلول‌های بنیادی خونساز در مغز استخوان قرار دارند و می‌توانند تمام سلول‌های عملکردی در خون را تولید کنند. سلول‌های بنیادی همچنین می‌توانند به سلول‌های مغزی، سلول‌های عضله قلب، سلول‌های استخوانی یا انواع دیگر سلول‌ها تبدیل شوند.

انواع سلول‌های بنیادی چیست؟

انواع مختلفی از سلول‌های بنیادی وجود دارد. سلول‌های بنیادی جنینی ‍نوع هستند زیرا می‌توانند به تمام سلول‌های جنین در حال رشد تبدیل شوند. اکثر سلول‌های بنیادی در بدن توانایی کمتری برای تولید سلول‌های مختلف دارند و ممکن است فقط به حفظ و ترمیم بافت‌ها و اندام‌هایی که در آنها قرار دارند کمک کنند. هیچ سلول دیگری در بدن به طور طبیعی توانایی تولید انواع جدید سلول‌ها را ندارد.

سلول‌های بنیادی جنینی(Embryonic Stem Cells): از جنین‌های ۳-۵ روزه (بلاستوسیست) گرفته می‌شوند، پرتوان هستند و می‌توانند به تمام انواع سلول‌های بدن تبدیل شوند. این سلول‌ها می‌توانند به سلول‌های بنیادی بیشتری تقسیم شوند یا می‌توانند به هر نوع سلولی در بدن تبدیل شوند. این امر امکان استفاده از سلول‌های بنیادی جنینی را برای بازسازی یا ترمیم بافت‌ها و اندام‌های بیمار فراهم می‌کند.

سلول‌های بنیادی بالغ(Adult Stem Cells): این سلول‌های بنیادی به تعداد کم در بیشتر بافت‌های بالغ مانند مغز استخوان یا چربی یافت می‌شوند. در مقایسه با سلول‌های بنیادی جنینی، سلول‌های بنیادی بالغ توانایی محدودتری برای تولید انواع مختلف سلول‌های بدن دارند.

سلول‌های پرتوان القایی(iPSCs): دانشمندان با استفاده از برنامه‌ریزی مجدد ژنتیکی، سلول‌های بالغ معمولی را به سلول‌های بنیادی تبدیل کرده‌اند. با تغییر ژن‌ها در سلول‌های بالغ، محققان می‌توانند سلول‌ها را شبیه به سلول‌های بنیادی جنینی رفتار دهند. این سلول‌ها، سلول‌های بنیادی پرتوان القایی (iPSCs) نامیده می‌شوند.

(سلول‌های بالغی که به حالت جنینی بازبرنامه‌ریزی شده‌اند)

سلول‌های بنیادی دوره جنینی(Perinatal Stem Cells): این سلول‌ها از مایع آمنیوتیک یا خون بند ناف استخراج می‌شوند. مایع آمنیوتیک کیسه‌ای را پر می‌کند که جنین در حال رشد را در رحم احاطه کرده و از آن محافظت می‌کند. محققان سلول‌های بنیادی را در نمونه‌های مایع آمنیوتیک کشف کرده‌اند که از زنان باردار برای آزمایش یا درمان گرفته شده است (روشی به نام آمنیوسنتز).

کاربرد سلول‌های بنیادی چیست؟

محققان در حال مطالعه سلول‌های بنیادی هستند تا ببینند آیا می‌توانند به موارد زیر کمک کنند:

• افزایش درک از چگونگی بروز بیماری‌ها: با مشاهده بلوغ سلول‌های بنیادی به سلول‌های موجود در استخوان‌ها، عضلات قلب، اعصاب و سایر اندام‌ها و بافت‌ها، محققان ممکن است بهتر درک کنند که بیماری‌ها و شرایط چگونه ایجاد می‌شوند.
• تولید سلول‌های سالم برای جایگزینی سلول‌های آسیب‌دیده (پزشکی بازساختی): سلول‌های بنیادی می‌توانند به سلول‌های خاصی هدایت شوند و از آنها در افراد برای بازسازی و ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده یا تحت تأثیر بیماری استفاده کرد.
• درمان بیماری‌ها: افرادی که ممکن است از درمان‌های سلول بنیادی بهره‌مند شوند شامل بیماران مبتلا به لوسمی، بیماری هوچکین، لنفوم غیر هوچکین و برخی سرطان‌های تومور جامد هستند. درمان‌های سلول بنیادی همچنین ممکن است برای افراد مبتلا به کم‌خونی آپلاستیک، نقص‌های ایمنی و شرایط متابولیک ارثی مفید باشد. سلول‌های بنیادی برای درمان دیابت نوع یک، بیماری پارکینسون، اسکلروز جانبی آمیوتروفیک، نارسایی قلبی، آرتروز و سایر شرایط در حال مطالعه هستند.
• آزمایش داروهای جدید برای ایمنی و اثربخشی: قبل از دادن داروهای در حال توسعه به افراد، محققان می‌توانند از برخی انواع سلول‌های بنیادی برای آزمایش ایمنی و کیفیت داروها استفاده کنند. این نوع آزمایش ممکن است به ارزیابی سمیت داروهای در حال توسعه برای قلب کمک کند.

درمان با سلول بنیادی (پزشکی بازساختی) چیست و چگونه کار می‌کند؟

درمان با سلول بنیادی، که به عنوان پزشکی بازساختی نیز شناخته می‌شود، پاسخ ترمیمی بافت بیمار، ناکارآمد یا آسیب‌دیده را با استفاده از سلول‌های بنیادی یا مشتقات آنها تقویت می‌کند. این فصل بعدی در پیوند اعضا است و به جای اندام‌های اهداکننده که عرضه محدودی دارند، از سلول‌ها استفاده می‌کند.

محققان سلول‌های بنیادی را در آزمایشگاه پرورش می‌دهند. این سلول‌های بنیادی برای تبدیل شدن به انواع خاصی از سلول‌ها، مانند سلول‌های عضله قلب، سلول‌های خونی یا سلول‌های عصبی دستکاری می‌شوند. سپس سلول‌های تخصصی می‌توانند در فرد کاشته شوند. به عنوان مثال اگر فرد بیماری قلبی داشته باشد، سلول‌ها می‌توانند به عضله قلب تزریق شوند. سلول‌های عضله قلب سالم پیوندی می‌توانند سپس به ترمیم عضله قلب آسیب‌دیده کمک کنند.

آیا قبلاً از سلول‌های بنیادی برای درمان بیماری‌ها استفاده شده است؟

بله. پزشکان به مدت چند دهه پیوند سلول‌های بنیادی، که به عنوان پیوند مغز استخوان نیز شناخته می‌شود، انجام داده‌اند. در پیوند سلول‌های بنیادی خونساز، سلول‌های بنیادی جایگزین سلول‌های آسیب‌دیده توسط شیمی‌درمانی یا بیماری می‌شوند یا به عنوان راهی برای سیستم ایمنی اهداکننده برای مبارزه با برخی انواع سرطان و بیماری‌های مرتبط با خون عمل می‌کنند. لوسمی، لنفوم، نوروبلاستوما و مولتیپل میلوما اغلب به این روش درمان می‌شوند. این پیوندها از سلول‌های بنیادی بالغ یا خون بند ناف استفاده می‌کنند. محققان در حال آزمایش سلول‌های بنیادی بالغ برای درمان سایر شرایط، از جمله برخی بیماری‌های تخریب‌کننده مانند نارسایی قلبی هستند.

مشکلات بالقوه استفاده از سلول‌های بنیادی جنینی در انسان چیست؟

• برای مفید بودن سلول‌های بنیادی جنینی، محققان باید مطمئن باشند که سلول‌های بنیادی به انواع خاص سلول‌های مورد نظر تبدیل می‌شوند. محققان راه‌هایی برای هدایت سلول‌های بنیادی به انواع خاصی از سلول‌ها کشف کرده‌اند، مانند هدایت سلول‌های بنیادی جنینی به سلول‌های قلبی. تحقیقات در این زمینه ادامه دارد.
• سلول‌های بنیادی جنینی همچنین می‌توانند به طور نامنظم رشد کنند یا به طور خودبه‌خودی به انواع مختلف سلول‌ها تخصصی شوند. محققان در حال مطالعه چگونگی کنترل رشد و تکامل سلول‌های بنیادی جنینی هستند.
• سلول‌های بنیادی جنینی همچنین ممکن است باعث پاسخ ایمنی شوند که در آن بدن گیرنده به سلول‌های بنیادی به عنوان مهاجمان خارجی حمله می‌کند، یا سلول‌های بنیادی ممکن است به سادگی در عملکرد مورد انتظار با عواقب ناشناخته شکست بخورند. محققان به مطالعه چگونگی اجتناب از این عوارض احتمالی ادامه می‌دهند.

سوالات متداول

تجربه بیماران

نرگس ۳۴ ساله – درمان MS:پس از ۳ سال تحمل فلج پاها، با تزریق سلول‌های بنیادی مزانشیمی در بیمارستان شریعتی تهران، حالا می‌توانم با واکر راه بروم.

محمد ۵۲ ساله – سکته قلبی:تزریق سلول‌های بنیادی به قلبم در پژوهشگاه رویان، عملکرد قلبم را از ۳۵ درصد به ۵۰ درصد رساند و دیگر نفس‌نفس نمی‌زنم.

فاطمه ۶ ساله – لوسمی:پیوند سلول‌های بنیادی خون بند ناف خواهرش در بیمارستان محک، جانش را نجات داد. حالا ۲ سال است که بهبود یافته است.

رحمان ۶۸ ساله – آرتروز زانو:در کلینیک سل تک تهران سلول‌های چربی خودم را تزریق کردند. پس از ۶ ماه درد زانوهایم ۸۰ درصد بهتر شده است.

زهرا ۲۹ ساله – ناباروری:با روش جدید فعال سازی سلول‌های بنیادی تخمدان در اصفهان، پس از ۷ سال ناباروری حالا ماه سوم بارداری‌ام است.

جمع‌بندی

سلول‌های بنیادی بدون شک یکی از امیدوارکننده‌ترین حوزه‌های پزشکی امروز هستند. از درمان بیماری‌های صعب‌العلاج مانند سرطان خون و نقص‌های سیستم ایمنی تا تحقیقات پیشرفته در زمینه ترمیم بافت قلب پس از سکته، ترمیم غضروف در آرتروز و حتی تولید اندام‌های پیوندی در آزمایشگاه. این سلول‌ها انقلابی در علم پزشکی ایجاد کرده‌اند. با این حال، هنوز چالش‌های مهمی پیش رو است:

محدودیت‌های فنی: کنترل دقیق تمایز سلول‌ها و جلوگیری از رشد توموری پس از پیوند از موانع اصلی هستند.

هزینه‌های بالا: بسیاری از روش‌های سلول‌درمانی هنوز بسیار گران‌قیمت بوده و در دسترس عموم نیستند.

کلاهبرداری‌های علمی: برخی کلینیک‌های غیرمجاز با وعده‌های درمانی غیرمستند، بیماران را فریب می‌دهند.

چالش‌های اخلاقی: استفاده از سلول‌های بنیادی جنینی در برخی فرهنگ‌ها و ادیان بحث‌برانگیز است و نیاز به قوانین شفاف دارد.

برای اطلاعات بیشتر می‌توانید به سایت پژوهشگاه رویان (royaninstitute.org) یا مرکز توسعه پزشکی سلول‌های بنیادی وزارت بهداشت مراجعه کنید.

منبع

Stem cells: What they are and what they do – Mayo Clinic