سلول های بنیادی چه هستند؟

اخبار جدید حاكی از موفقیت اخیر محققان "مركز تحقیقات پوست و سالك پژوهشكده ی رویان" در ابداع روش جدید درمان چین و چروك صورت است. دكتر محمد علی نیلفروش زاده رئیس این مركز است.

با وی در مورد سلول های بنیادی در پوست و اقدامات انجام شده در این زمینه گفت و گویی انجام شده است كه در ادامه می خوانید.

* سلول های بنیادی چه هستند و چگونه عمل می كنند ؟

سلول های بنیادی یا STEM CELLS به سلول های چند پتانسیلی مغز استخوان گفته می شود كه توانایی تبدیل به انواع سلول های خونی را دارند. توانایی تبدیل این سلول ها به انواع سلول های خونی، توجه دانشمندان و پژوهشگران را به طرف تبدیل این سلول ها به سایر سلول های تخصص یافته ی بافت های دیگر معطوف داشت.

سلول های بنیادی اصولا سلول های تخصصی نشده ای هستند كه با دو مشخصه مهم از دیگر سلول ها تفكیك می شوند:

اولا توانایی تكثیر و افزایش تعداد برای مدت طولانی را دارند.

دوم اینکه پس از دریافت پیام های شیمیایی معین می توانند تمایز حاصل كنند یا به سلول های تخصص یافته ای با عملكردهای خاص، مثل سلول قلبی یا عصبی تبدیل شوند. عملكرد این سلول ها در بدن این است كه در هنگام اختلال و بیماری تكثیر شده و سلول های جدیدی به بافت ارائه می كنند كه اساس سلول درمانی را تشكیل می دهد.

سلول های بنیادی بر اساس توانایی تكثیر و تمایز به انواع مختلفی تقسیم می شوند:

1- سلول های بنیادی TOTIPOTENT یا همه توانی:

این سلول ها می توانند به هر نوع سلولی در بدن تغییر پیدا كرده و تبدیل شوند. یك تخمك بارور شده در واقع یك نوع سلول بنیادی همه توانی است. سلول های تولید شده در تقسیمات تخمك بارور شده نیز همه توانی هستند.

2- سلول های بنیادی PLURIPOTENT یا پرتوانی:

این سلول ها كه از سلول های بنیادی رویان منشا می گیرند، حدود 4 روز پس از لقاح به وجود می آیند و می توانند به هر نوع سلولی به جز سلول های بنیادی همه توانی و سلول های جفت تبدیل شده و تمایز حاصل كنند.

3- سلول های بنیادی MULTIPOTENT یا چند توانی :

از سلول های بنیادی پرتوانی منشا می گیرند و سلول های تخصص یافته از آنها ناشی می شوند. برای مثال سلول های بنیادی خون ساز كه در مغز استخوان وجود دارند به همه انواع سلول موجود در خون تبدیل می شوند، مثل گلبول قرمز، گلبول سفید و پلاكت. یا سلول های بنیادی عصبی كه می توانند به سلول های عصبی و سلول های حمایت كننده عصبی تبدیل شوند.

4- سلول های بنیادی UNIPOTENT یا تك توانی :

این نوع سلول ها می توانند فقط به یك نوع سلول تبدیل شده و آن را تولید كنند.

* سلول درمانی چیست و چگونه از سلول های بنیادی برای سلول درمانی استفاده می شود؟

سلول درمانی در واقع عمل پیوند سلول های خویش منشا یا اتولوگ است. روشی كه در حال حاضر تحت عنوان سیستم سلولی اتولوگ یا AUTOLOGOUS CELLULAR SYSTEM مطرح می گردد.

در این روش درمانی سلول های خود فرد تكثیر شده و مجدد به محل مورد نظر تزریق می شود تا اختلال ایجاد شده رفع شود   

   دکتر نیلفروش زاده متخصص پوست

سلول های بنیادی قادر به ایجاد هر نوع سلولی در بدن هستند. آنها می توانند تحت تأثیر بعضی شرایط فیزیولوژیك یا آزمایشگاهی به سلول هایی با عملكردهای اختصاصی مانند سلول های عضلانی قلب یا سلول های تولیدكننده انسولین در پانكراس و... تبدیل شوند.
تحقیقات در زمینه سلول های بنیادی دو ویژگی مهم دارند كه آنها را از انواع سلول های دیگر متمایز می سازد:
۱- توان نوسازی سلول های نامتمایزی هستند كه توانایی تكثیر نامحدود خود را دارند و در حالت نامتمایز باقی بمانند.
۲- پرتوانی:سلول های بنیادی قادر به ایجاد هر نوع سلولی در بدن هستند. آنها می توانند تحت تأثیر بعضی شرایط فیزیولوژیك یا آزمایشگاهی به سلول هایی با عملكردهای اختصاصی مانند سلول های عضلانی قلب یا سلول های تولیدكننده انسولین در پانكراس و... تبدیل شوند.
دانشمندان در ابتدا با دو نوع از سلول های بنیادی كه از حیوانات و انسان ها به دست آمده بودند، شامل سلول های بنیادی جنینی و سلول های بنیادی بالغین كار می كردند كه این دو دسته سلولی عملكردها و ویژگی های مختلفی دارا هستند.
بیشتر از ۲۰ سال قبل دانشمندان توانستند سلول های بنیادی را از جنین ابتدایی موش جدا كنند و با مطالعه سالها جزئیات بیولوژی سلول های بنیادی موش؛ در سال ۱۹۹۸ دانشمندان موفق به جدا كردن سلول های بنیادی جنینی از جنین انسان و رشد آنها در محیط آزمایشگاه شدند و این سلول ها را سلول های بنیادی جنینی انسان نامیدند. این سلول های همانطور كه از نامشان مشخص است از جنین های ۴ یا پنج روزه كه از تخم های آزمایشگاهی بارور می شوند به دست می آیند و در محیط آزمایشگاهی در محیط كشت های اختصاصی رشد داده می شوند.
سلول های بنیادی بالغین، سلول های نامتمایزی هستند كه در بین سلول های تمایز یافته بافت ها و ارگان های بدن انسان یافته می شوند و توانایی نوسازی و تمایز به انواع سلول های اختصاصی اصلی بافت یا ارگان را دارند. نقش های اولیه این سلول ها در یك ارگان زنده شامل حمایت كردن و تعمیر بافت هایی است كه از آنها به دست می آیند.
دانشمندان سلول های بنیادی بالغین را در بافت های بیشتری نسبت به آنچه فكر می كردند به دست آوردند. این یافته ها دانشمندان را به استفاده از این سلول ها در علم پیوند راهنمایی كرد. اكنون بیشتر از ۳۰ سال از استفاده سلول های بنیادی بالغین خون ساز كه از مغز استخوان برای پیوند جدا می شوند، می گذرد.
در سال ۱۹۶۰ محققان كشف كردند كه مغز استخوان حداقل دو نوع سلول بنیادی را دربردارد كه شامل سلول های بنیادی خون ساز كه انواع سلول های خونی را در بدن می سازند و سلول های استرومال كه می توانند بافت های غضروف، استخوان، چربی، بافت های همبندی فیبروز را در بدن بسازند، است.
در سال ۱۹۶۰ دانشمندانی كه موش ها را مطالعه می كردند دو منطقه از مغز موش را كه شامل سلول های تقسیم شونده كه تبدیل به سلول های عصبی می شوند، كشف كردند. بر خلاف این گزارش ها بیشتر دانشمندان معتقد بودند كه سلول های عصبی جدید در مغز بالغین نمی تواند تولید شود تا اینكه در سال ۱۹۹۰ دانشمندان توافق كردند كه مغز بالغین شامل سلول های بنیادی است كه توانایی تولید سه نوع اصلی سلول های مغزی را كه شامل آستروسیت ها و الیگودندروسیت ها (سلول های غیرعصبی) و نورون ها (سلول های عصبی) دارا هستند.
سلول های بنیادی بالغین در ارگان ها و بافت های زیادی از بدن جدا شده اند، اما نكته مهم این است كه تعداد بسیار محدودی از این سلول ها در هر بافت وجود دارد كه در منطقه خاصی از آن بافت برای سالها ساكن می مانند، تا اینكه با ظهور بیماری یا آسیب بافتی فعال می شوند.
بافت هایی كه سلول های بنیادی بالغین در آنها یافت می شوند عبارتند از: مغز استخوان، خون محیطی، مغز، عروق خونی، پالپ دندان، عضله اسكلتی، پوست، كبد، پانكراس، قرنیه، شبكیه، سیستم گوارش.
دانشمندان در خیلی از آزمایشگاه ها تلاش می كنند تا بتوانند كه سلول های بنیادی بالغین را در كشت سلول به انواع سلول ها اختصاصی تبدیل كنند تا از آنها برای درمان بیماری ها و صدمات بافتی استفاده كنند.
پتانسیل های درمانی این سلول ها عبارتند از: جایگزینی سلول های تولیدكننده دوپامین در مغز در بیماری پاركینسون، تولید سلول های انسولین ساز برای نوع یك دیابت (وابسته به انسولین) و تعمیر سلول های عضلانی تخریب شده.
سلول های بنیادی بند ناف از سلول های پرتوان دیگر هستند كه همچون سلول های بنیادی بالغین قادرند تا انواعی از سلول ها را در محیط آزمایشگاهی تولید كنند. در بند ناف دو دسته سلول های بنیادی وجود دارند كه قادر به ساختن سلول های خونی و سلول های استخوانی و چربی بوده و همچنین به عنوان جایگزینی برای سلول های مغز استخوان در علم پیوند مغز استخوان محسوب می شوند.
●ضرورت تحقیق و پژوهش در خصوص سلول های بنیادی چیست؟
سلول های بنیادی قادرند به طور نامحدود هر نوع سلول را به وجود آورند كه این خصوصیت باعث استفاده حیرت آور این سلول ها در علم پیوند شده است. علاوه بر این می توان به گونه ای این سلول ها را از نظر ژنتیكی تغییر داد تا پس از پیوند دفع نشوند. كارهایی كه در این رابطه تا به حال انجام شده اند عبارتند از:
۱- سلول های ماهیچه قلب توان تكثیر طی دوره بزرگسالی را ندارند و هرگاه با جراحت یا ایسكمی، به بافت مزبور آسیبی برسد بافت غیرفعال جایگزین سلول های ماهیچه ای قلب فعال می شوند. سلول های بنیادی جنینی توان تبدیل به سلول های ماهیچه ای قلب را دارند كه از آنها می توان در درمان موارد سكته های قلبی كه عامل اصلی آسیب به ماهیچه قلب هستند و همچنین در موارد اختلالات مادرزادی قلبی استفاده كرد.
۲- سلول های بنیادی خون ساز در علم پیوند مغز استخوان برای درمان بعضی بیماری های خونی مانند تالاسمی و همچنین سرطان های افراد بزرگسال و خردسال به كار می روند كه در ایران از سال ۱۳۷۱ در مركز هماتولوژی و انكولوژی و پیوند مغز استخوان واقع در بیمارستان شریعتی وابسته به دانشگاه علوم پزشكی تهران و دانشگاه علوم پزشكی شیراز انجام می شود.
۳- سلول های مولد انسولین از سلول های بنیادی جنینی موش و انسان به دست آمده اند كه می توانند راهگشایی در درمان بیماری دیابت باشند.
۴- سلول های عصبی از سلول های بنیادی جنینی به دست آمده اند كه از آنها می توان در درمان بیماری های تخریب شونده سیستم عصبی مانند پاركینسون و یا آلزایمر استفاده كرد.
۵- سلول های پوستی از سلول های بنیادی جنینی به دست آمده اند كه از این سلول ها می توان در درمان سوختگی ها و بهبود زخم ها استفاده كرد.
۶- تبدیل سلول بنیادی به سلول های سازنده غضروف و استخوان
۷- تبدیل سلول بنیادی به سلول كبدی
۸- تولید لوله گوارش از سلول های بنیادی
تمایز سلول های بنیادی جنینی به انواع سلول های عملكردی در محیط آزمایشگاهی ما را در درك مكانیسم های تكوین جنین، تمایز و ترمیم بافتی یاری می كند كه باعث درمان هر چه بهتر ناهنجاری های ناباوری و كاهش ناهنجاری های مادرزادی و تولید انواع محصولات فاكتورهای رشد می شود.

جدیدترین اخبار در مورد سلول های بنیادی

 

بانی اولین گوسفند شبیه سازی شده مسیر تحقیقات خود را تغییر داد    

پدر دالی (اولین گوسفند شبیه سازی شده ) تصمیم گرفته است مسیر تحقیقات خود را در زمینه ی شبیه سازی ترک کند و تکنیک جدیدی را دنبال کند که دانشمندان زاپنی با استفاده از سلول های بنیادی ارائه کرده اند

اولین میکرو کبد انسان

با استفاده از یک فناوری جدید محققان

موفق شدند سلول های کبدی انسان را

در قالب توده های سلولی کوچک ارایش دهند ومدت شش هفته یک کبد واقعی در اندازه ی500 میکرو متر را به دست اورند .

سلول های بنیادی خون ساز

محققان امریکایی موفق شدند در موش های ازمایشگاهی سلول های بنیادی بزرگسال خون ساز را به سیستم ایمنی جدید تبدیل کنند که این کشف می تواند برای بیماران خود ایمنی یا بیماران مبتلا به بیماری های خونی زنتیکی بسیار مفید باشد

سلول های بزرگسال استفاده از

دو تیم تحقیقاتی امریکایی وزاپنی به طور مستقل موفق شدند به نتایج مشابهی در خصوص تبدیل سلول های فیبرو پلاست به سلول های بنیادی جنینی دست یابند

سلول های بنیادی از سلول های عادی پوست

محققان در پیشرفتی تازه سلول های معمولی پوست را به سلول هایی تبدیل کردند که هم شبیه به سلول های بنیادی جنینی هستند و هم مانند ان ها عمل می کنند .

منابع : خبرگزاری های مهر – ایسنا- ایسکا نیوز باشگاه خبر نگاران جوان و جام جم انلاین

 

Stem cell: A stem cell is a cell from the embryo, fetus, or adult that has, under certain conditions, the ability to reproduce itself for long periods or, in the case of adult stem cells, throughout the life of the organism. It also can give rise to specialized cells that make up the tissues and organs of the body.

Transplantation Research:

Stem cells may hold the key to replacing cells lost in many devastating diseases.

 But, despite recent advances in transplantation sciences, there is a shortage of donor organs that makes it unlikely that the growing demand for lifesaving organ replacements will be fully met through organ donation strategies. For many diseases that shorten lives, there are no effective treatments but the goal is to find a way to replace what natural processes have taken away.

The use of stem cells to generate replacement tissues for treating neurological diseases is a major focus of research. Spinal cord injury, multiple sclerosis, Parkinson's disease, and Alzheimer's disease are among those diseases for which the concept of replacing destroyed / dysfunctional cells in the brain / spinal cord is a practical goal. Researchers have recently shown that human embryonic stem cells to be directly differentiated into cells that produce insulin.

Therapeutic Delivery Systems:

Stem cell-based therapies are a major area of investigation in cancer research. For many years, restoration of blood and immune system function has been used as a component in the care of cancer patients who have been treated with chemotherapeutic agents. Now, researchers are trying to devise more ways to use specialized cells derived from stem cells to target specific cancerous cells and directly deliver treatments that will destroy or modify them.

 لزوم استفاده گسترده از سلول هاي بنيادي در درمان بيماري ها

عضو هيئت علمي پژوهشكده رويان گفت:درمان بيماري هاي سخت و لاعلاج با اكثر درمان هاي موجود ممكن نيست و در نتيجه لزوم درمان اين بيماري ها به وسيله سلول هاي بنيادي خون بندناف و جنين بيشتر احساس مي شود.

دكتر ابراهيمي در گفتگو با باشگاه خبرنگاران افزود: سلول بنيادي يك سلول، با توانايي نوسازي و تمايز به انواع سلول ها از جمله سلول هاي خوني، قلبي، عصبي، غضروفي بوده اين سلول ها در بازسازي و ترميم بافت هاي مختلف بدن به دنبال آسيب و جراحت ،مفيد و موثر بوده و مي تواند به درون بافت هاي آسيب ديده رفته و عمل ترميم بافت را انجام دهد.
عضو هيئت علمي پژوهشكده رويان ادامه داد: بافت هاي آسيب ديده كه بخش عمده سلول هاي آن ها از بين رفته اند به اين وسيله پيوند مي خورد و با جايگزيني سلول ها در بخش هاي آسيب ديده ترميم و رفع نقص بافت مربوط مي پردازد.
ابراهيمي با اشاره به اينكه بند ناف نوزاد كه پس از تولد دور ريخته مي شود منبعي غني از سلول هاي بنيادي است اظهار داشت: اين سلول ها توسط سيستم ايمني قبول شده و رد پيوند براي اين سلول ها نسبت به سلول هاي بنيادي مغز استخوان كمتر اتفاق مي افتد.
وي خاطرنشان كرد: حدود 60 درصد پيوندهاي مغز استخوان و 10 درصد از پيوندهاي خون بندناف بيشترين رد پيوند در بيماران پيوندي سلول بنيادي است.
وي گفت: نخستين پيوند موفق خون بندناف در سال 1988 ميلادي به يك كودك با كم خوني فانكوني يك نوع كم خوني مادرزادي و در سال 1991 دومين پيوند به يك كودك مبتلا به سرطان ميلوماي مزمن پيوند شده است.
*پيوند سلول هاي بنيادي موثرترين راه درمان در بيماري هاي خوني
همچنين رئيس پژوهشكده رويان در گفتگو با خبرنگار ما گفت: تا به حال نتايج موفقيت آميزي در زمينه پيوند انجام شده كه در حدود دو سوم پيوندهاي سلول هاي بنيادي خون بندناف براي درمان بيماري هاي بدخيم خوني ودر حال حاضر تحقيقات بيشتر براي درمان بيماري ها و ضايعات عصبي، ترميم بافت هاي آسيب ديده قلبي و استخواني، ترميم سوختگي ها و ضايعات بنيادي افراد بالغ در حال انجام است.
دكتر گورابي افزود: آمارهاي منتشر شده نشان مي دهد كه هر ساله حدود 9 هزار بيمار يا بيماري هايي كه با پيوند سلول هاي بنيادي مغز استخوان قابل درمان به يافتن يك داوطلب مناسب براي اهداي اين سلول ها نيستند.
اين پژوهشكده رويان ادامه داد: به نظر مي رسد ذخيره سازي سلول هاي بنيادي خون بندناف براي اعضاي خانواده حائز اهميت باشد تا بتواند در زمان مناسب براي درمان انواع بيماري ها مانند سرطان،بيماري هاي ژنتيك، نقص سيستم ايمني بدن،اختلالات خوني، صدمات نخاعي، ديابت، بيماري هاي قلبي عروقي پاركنسيون ، آلزايمر، ام اس اقدام كنند.
گورابي خاطرنشان كرد:بايد توجه داشت كه در يك كيسه حاوي سلول هاي بنيادي خون بندناف نوزاد، احتمال داشتن سلول هاي بنيادي با HLA مطابق براي خود نوزاد 100 درصد براي پدر و مادر حدود 50 درصد و براي خواهران و برادران در حدود 25 درصد است و خود اميدي قابل توجه براي درمان بيماري هاست.

  موفقیت یک گروه پژوهشگران به سرپرستی یک دانشمند ایرانی در کشت سلولهای بنیادی

اگر بتوان این سلول‌ها را به اسپرم‌های کاملا نمویافته تبدیل کرد- که پژوهشگران امیدوارند در پنج سال آینده به انجام آن موفق شوند- ممکن است شیوه‌ای جدید برای درمان ناباروری در دسترس قرار گیرد.البته کارشناسان هشدار می‌د‌هند که نتایج این تحقیق را که در آلمان انجام شده باید با احتیاط تفسیر کرد.

پژوهشگران در دانشکده پزشکی هانوور و دانشگاه‌های مونستر و گوتینگن سلولهای بنیادی بالغ را از نمونه‌های مغز استخوان داوطلبان مرد جدا کردند.

در شرایط معمول این سلول‌ها بنیادی به انواع متفاوت سلولی در بافت عضلانی بدل می شوند.اما پژوهشگران شماری از این سلول‌ها را وادار کردند به سلول‌هایی نمو پیدا کنند که شبیه سلول‌های اسپرماتوگونی بودند- سلول هایی که در بیضه‌ها یافت می‌شوند و به طور طبیعی به اسپرم‌های بالغ بدل می‌شوند.

این برای اولین باری است که سلول‌های اسپرماتوگونی انسانی به این روش به طریق مصنوعی ساخته شده‌اند.

سرپرست این تحقیق پروفسور کریم‌ نیرنیا که در حال حاضر در مرکز سلول‌های بنیادی شمال شرق انگلیس مشغول به کار است، امیدوار است این تحقیق روزی بتواند به مردان جوانی که به علت شیمی‌درمان عقیم شده‌اند، کمک کند.

او گفت: “ما از این اکتشاف بسیار هیجان‌زده هستیم. هدف بعدی ما این است که سلول‌های اسپرماتوگونی را واداریم به در آزمایشگاه به سلول‌های اسپرم بدل شوند و این کار احتمالا سه تا پنج سال طول خواهد کشید.”

البته تحت قوانین فعلی انگلیس تولید جنین انسان به وسیله اسپرم یا تخمک به طور مصنوعی تولید‌شده ممنوع است.

پروفسور هری مور از مرکز زیست‌شناسی سلول بنیادی در دانشگاه شفیلد می‌گوید: “این یافته‌ها بسیار جالب توجه است، اما باید در مورد تفسیر آنها بسیار محتاط باشیم.”

تغییر یافتن انواع سلول‌های بنیادی بوسیله پژوهشگران را از سلول‌های پیش‌ساز عضلانی به سلول‌های پیش‌ساز تناسلی را فرا-تمایز (trans-differentiation) می نامند.

پروفسور مور می‌گوید تقریبا در همه مشاهدات مشابه از فراتمایز در سلول‌های بنیادی بالغ هنگامی که به طور دقیق مورد آزمون قرار گرفته‌اند نتوانسته‌اند به اثبات برسند. او افزود: ” این حوزه‌ به سرعت در حال تحول است، اما ما هنوز سال‌های بسیاری باید بگذرد تا درمانی برای ناباروری با استفاده از چنین تکنیک‌هایی بوجود آید.”

او همچنین هشدار می‌دهد که دستکاری سلول‌های بنیادی برای نمو یافتن به صورت سلول‌های اسپرم بالغ می‌تواند باعث تغییرات ژنتیک در اسپرم شود، که آن را برای استفاده در درمان‌های ناباروری پرخطر کند.

با این حال دکتر آلن پیسی، دبیر انجمن باروری بریتانیا گفت:‌”این تحقیق می‌تواند به درک زیست‌شناسی چگونگی تشکیل اسپرم کمک کند.درک زیست‌شناسی اسپرم به خودی خود می‌تواند به شناسایی علت اختلالات تشکیل اسپرم و ایجاد رویکردهای نوین به درمان ناباروری کمک کند.”

یافته‌های تحقیق دکتر کریم‌نیا در یک کنفرانس بین‌المللی باروری ارائه شده و در نشریه Gamet Biology به چاپ رسیده است

سلول های بنیادی

یکی از یافته های جدید علم پزشکی شناسایی و جدا کردن نوع جدیدی از سلول ها در داخل بدن پستانداران ، به نام سلول های بنیادی است که به دلیل داشتن پتانسیل های بالا در زمینه تقسیم شدن ، تمایز به سلول های تخصصی بدن و نیز توانایی ان ها در ترمیم بافتی بسیار مورد توجه دانشمندان قرار گرفته اند.
-خصوصیات مشترک سلول های بنیادی:
سلول های بنیادی با دیگر انواع سلول ها در بدن متفاوت هستند.همه این ها صرف نظر از منبع آن ها دارای 3 ویژگی مشترک هستند.
1)قدرت تقسیم و نوسازی خود برای مدت طولانی
2)عدم تخصصی بودن برای بافت خاصی
3)قدرت تبدیل شدن به سلول های تخصصی
دانشمندان در حال تلاش برای رسیدن به 2 پاسخ اساسی در زمینه قدرت بالای نوسازی در زمان طولانی در این سلول ها می باشند که عبارتند از :
1)چرا سلول های بنیادی گرفته شده از یک جنین می توانند برای یک سال یا بیشتر در محیط آزمایشگاه به صورت غیر تمایز یافته تقسیم شوند اما سلول های بنیادی بزرگسالان این ویژگی را ندارد؟
2)فاکتورهای طبیعی در بافت های زنده که به صورت طبیعی" تقسیم شدن" و "خود نوسازی" را در این سلول ها تنظیم می کنند کدامند؟
یافتن پاسخ های این سوالات ممکن است این امکان را به وجود بیاورد که بفهمیم چگونه سلول ها در جریان رشد جنین طبیعی normal embryonic development) ( و یا در جریان یک تقسیم سلول غیر طبیعی که منجر به سرطان می شود تقسیم می شوند.این ها به دانشمندان این توانایی را می دهند که بتوانند در محیط آزمایشگاه سلول های بنیادی جنینی و بزرگسالی را به صورت موثرتری کشت بدهند.
Stem cells سلول های غیر تخصصی هستند و این به این معناست که این سلول ها هیچ یک از ساختارهای تخصصی یک بافت بخصوص را ندارند ، چیزی که اجازه انجام کارهای تخصصی را به آن ها می دهد.برای مثال یک stem cell نمی تواند با سلول های همسایه اش جهت پمپ کردن مایعات همکاری کند،چیزی که در سلول های قلبی اتفاق می افتد.همچنین یک stem cell ساختارهای مخصوص برای حمل اکسیژن را ندارد پدیده ای که به وسیله گویچه های قرمز خون انجام می گیرد. همچنین یک stem cell قادر به شلیک سیگنال های الکتروشیمیایی به سایر سلول ها نیست چیزی که در سلول های عصبی اتفاق می افتد.با این وجود یک سلول تخصص نیافته بنیادی فادر است به یک سلول تخصصی عضله قلب یا سلول خونی ((blood cell و یا سلول عصبی (nerve cell) تبدیل شود.
stem cell قادربه تقسیم شدن (dividing) ونوسازی خودشان برای مدت طولانی هستند.پدیده ای که در سلول های عضلانی، و خونی و یا عصبی به صورت طبیعی دیده نمی شود.در واقع سلول های عضلانی و خونی و یا عصبی به طور طبیعی قادر به تکثیر خودشان نیستند.اما سلول های بنیادی این عمل را بارها و بارها انجام می دهند.هنگامی که عمل تکثیر برای مدت طولانی اتفاق می افتد آن را proliferation می نامند.
یک جمعیت آغازگر سلول بنیادی که شروع به proliferation می کنند می تواند میلیون ها سلول را ایجاد کند ، حال اگر این سلول ها نیز به مانند سلول های مادری اولیه غیر تخصصی (unspecialized) باشند می گویند که این سلول ها قادر به long-term self renewal هستند.
یکی از نکات مورد توجه دانشمندان فاکتورها و عوامل و شرایطی است که منجر می شود سلول های بنیادی به صورت غیر تخصصی unspecialized باقی بمانند.
کشت این سلول ها در محیط آزمایشگاهی بدون اینکه این ها به سلول های تخصصی تمایز پیدا کنند ، مدت ها زمان برد ودر طی آن مطالعات و اشتباهات زیادی اتفاق افتاد.
برای مثال حدود 20 سال طول کشید تا اموختند که چگونه "سلول های بنیادی جنینی انسانی" را در ازمایشگاه کشت بدهند و این امر خود به دنبال توسعه و پیشرفت شرایط برای رشد "سلول های بنیادی موشی" اتفاق افتاد.
یکی دیگر از جنبه های مهم تحقیقات در این زمینه یافتن سیگنال های داده شده به این سلول ها در یک بافت بالغ بود که منجر به proliferation این سلول ها و عدم تمایز آن ها می شد تا زمانی که برای ترمیم یک بافت بالغ به آن ها نیازی نباشد.
این نتایج در این نظر برای دانشمندان مهم بود که آن ها را قادر می ساخت تا این سلول ها را به میزان زیادی و به صورت unspecialized به منظور تحقیقات بیشتر در محیط آزمایشگاه تکثیر کنند.
سلول های بنیادی قادر به تبدیل شدن به سلول های تخصصی هستند:
فرایندی را که در آن سلول های غیرتخصصی به سلول های تخصصی یک بافت خاص تبدیل می شوند را تمایز diffrentiation می نامند.
این پدیده تحت تاثیر signals داخلی و خارجی قرار می گیرد که بخش مهمی از تحقیقات امروزه دانشمندان را به خود معطوف کرده است.
Internal signals آن دسته از علائمی هستند که توسط ژن ها کنترل می شود.در واقع به اطلاعاتی گفته می شود که خصوصیات و عملکردی و ساختاری یک سلول رابا کد کردن اطلاعات لازم در یک زنجیره DNA تعیین می کند.
اما منظور از external signals علامت هایی است که منشا خارج سلولی دارند و شامل مواد شیمیایی ترشح شده، تماس فیزیکی با سلول های مجاور و مولکول های مخصوص در محیط میکروسکپی اطراف سلول می باشند.(microenviroment)
بنابراین سوالات زیادی در مورد تمایز سلول ها بنیادی باقی ماند: آیا سیگنال های داده شده برای تمایز سلول های بنیادی برای همه انواع این سلول ها یکسان و شبیه به هم هستند؟ و آیا می توان با تنظیم این signals تمایز سلول را در یک مسیر معین به پیش راند؟
یافتن پاسخ این سوالات بسیار مهم است و می تواند دانشمندان را به سمت راهی هدایت کند تا بتوانند رشد و تمایز این سلول ها را در محیط آزمایشگاه کترل کنند.و به وسیله آن بتوانند راه های جدیدی برای استفاده از" سلول های در حال رشد" و یا بافت ها به منظور اهداف سلول درمانی (cell-based therapy) دست یابند.
سلول های بنیادی بزرگسالی که در اندام های افراد بعد از تولد وجود دارند تمایل دارند که به سلول های متعلق به همان بافتی که در آن قرار دارند تبدیل شوند.به عبارتی سلول های خون ساز موجود در مغز قرمز استخوان که به نام سلول های بنیادی خونساز (hematopoietic stem cells) مشهور هستند تمایل دارند تا به سلول های گلبول قرمز، گلبول سقید و پلاکت ها تبدیل شوند.در سال های اخیر تحقیقات زیادی در مورد امکان تبدیل سلول بنیادی مخصوص یک بافت یه سلول های تخصصی یک بافت کاملا متفاوت انجام شده است . این فرایند را در اصطلاح plasticity می نامند.برای مثال تبدیل سلول های بنیادی مغز استخوان به نورون ها و یا تبدیل سلول های بنیادی کبدی به سلول های تولید کننده انسولین و یا تبدیل سلول های خون ساز به سلول های عضله قلبی.
بنابراین امکان استفاده از سلول های بنیادی بزرگسالی adult stem cells به منظور سلول درمانی cell-based therapy یکی از مهم ترین مباحث تحقیقات جهان پزشکی را به خود اختصاص داده است.

 

ساخت رگ هاي خوني از سلول هاي بنيادي براي موشها

 

به گفته محققان، از سلول هاي بنيادي گرفته شده از بافت ماهيچه مي توان براي ساخت رگ هاي خوني جديد براي پيوند استفاده كرد.
به گزارش خبرگزاري رويترز از واشنگتن، محققان به منظور ساخت رگ هاي خوني جديد براي موش ها، اين سلول هاي بنيادي را در لوله هاي ارتجاعي كه از نظر زيستي قابل تجزيه هستند، رشد دادند.

اين يافته كه در نشستي در "تورنتو" منتشر شده است ممكن است به روشي براي ايجاد پيوندهاي عروق سفارشي خاص بيماراني كه دچار بيماري قلب و كليه هستند، منجر شود.

اين سلول هاي كه به اصطلاح سلول هاي بنيادي برگرفته از ماهيچه خوانده مي شوند، سلول هاي بنيادي بالغ هستند كه از گونه هاي جنيني كه در حال حاضر مورد منازعه قرار دارند، متمايزند.

محققان ‪ 10 ميليون از اين سلول هاي بنيادي را در لوله هايي كه قطر آنها تنها ‪ 0/05 اينچ (‪ 1/2 ميليمتر) بود، افشاندند.

ابتدا سلول هاي بنيادي به مدت يك هفته در بدنه اين لوله ها رشد كردند و سپس لوله ها به رگ اصلي شكم هر موش دوخته شدند.

هشت هفته بعد محققان دريافتند كه اين پيوند خود را به يك رگ بالغ تبديل شده است.

"ديويد وپر" در "دانشكده پزشكي دانشگاه پيتسبورگ" كه هدايت اين مطالعه را بر عهده داشت، گفت در تئوري سلول هاي بنيادي مي توانند كل رگ هاي خوني را بسازند اما محققان هنوز در تلاشند تا دريابند چه مقدار از اين سلول ها واقعا در ساخت رگ هاي خوني مشاركت دارند.

اما محققان واقعا دريافتند كه ظاهرا اين فناوري از بروز لخته هاي خوني كه مي تواند در ساير پيوندها بروز كند و موجب مرگ شود، پيشگيري مي كند.

"الخاندرو نيپونيس" كه در اين مطالعه شركت داشت، گفت، اين لوله در حالي كه به تدريج در طول چند ماه تجزيه شده و از بين مي رود، به سلولها فضايي براي دوباره زنده شدن و گستردن جريان گردش سيسميك ايجاد مي كند.

جراحان معمولا براي ارائه يك مسير جايگزين براي رگ هاي آسيب ديده يا بسته شده از پيوند عروق استفاده مي كنند.

محققان آمريكايي مي‌گويند يك شيوه جديد استفاده از سلول‌هاي بنيادي ابداع كرده‌اند كه با موفقيت بيماري كم خوني سلول داسي شكل را در موش‌ها درمان مي‌كند.

به نقل از يونايتدپرس ، محققان “دانشگاه آلاباما” در بيرمنگام و “موسسه وايت‌هد” در كمبريج از سلول‌هاي اصلي چند ظرفيتي تحريك شده (‪ (iPS‬استفاده كردند. در اين روش از سلول‌هاي پوستي استفاده مي‌شود و نيازي به جنين نيست.

اين دانشگاه اعلام كرد، اين يافته‌ها كه در نشريه “ساينس اكسپرس آن‌لاين” منتشر شده است، اولين يافته‌هايي هستند كه با استفاده از روش ‪ iPS‬براي درمان بيماري در يك الگوي حيواني به دست آمده‌اند.

“تيم م. تاونس” نويسنده ارشد اين مطالعه گفت، اين گروه‌هاي تحقيقاتي سلول‌هاي پوست را از موش‌هايي كه از نظر ژنتيكي به گونه اصلاح شده بودند كه بيماري كم خوني داسي شكل داشته باشند، گرفتند و با اضافه كردن چهار ژن به هر سلول، برنامه آنها را عوض كرده و آنها را به سلولهاي ‪ iPS‬تبديل كردند.

اين ژن‌هاي جديد، كروموزوم‌هايي را كه به يك سلول پوستي تعليم مي‌دهند كه سلول پوستي باشند دگرگون كردند تا اين سلول‌ها دوباره به سلول‌هاي بنيادي تبديل شوند.

محققان گفتند، اين اولين نمونه خلق سلول‌هاي ‪ iPS(‬سلول‌هاي اصلي چند ظرفيتي تحريك شده) برگرفته از يك الگوي بيماري و استفاده از آنها براي تصحيح يك جهش ژنتيكي و درمان يك بيماري است.
 

_{پيوند سلولهاي بنيادين براي ديابت نوع اول}

 ^{يك تحقيق كوچك نشان داد كه درمان با پيوند سلول بنيادين در بيماراني كه به تازگي مبتلا به ديابت نوع 1 يا ديابت نيازمند به انسولين شده اند، ميتواند نياز به دريافت مصنوعي انسولين را از بين ببرد.}

 

 

 

 

<sup>دكتر خوليو سي. ولتارللي (Julio C. Voltarelli) از مركز خون ريبيرو پرتو (Ribeiro Preto) برزيل و نويسنده اصلي اين گزارش نتايج يافت شده را بسيار "دلگرم كننده" توصيف كرد.

هرچند چنين روشي در بيماريهاي خودايمني ديگر نيز به كار رفته است، اما بنا به گفته نويسنده گزارش، اين اولين باريست كه سلولهاي بنيادين براي درمان ديابت نوع 1 انساني به كار رفته اند.

لازم به ذكر است كه ديابت نوع 1 يك نوع بيماري خود ايمني است. به اين معنا كه اين بيماري زماني بوجود مي آيد كه دستگاه مبارزه بدن با عفونتها (دستگاه ايمني) عليه بخشي از خود بدن فعال مي شود. در ديابت، دستگاه ايمني به سلولهاي بتاي لوزالمعده كه انسولين توليد مي كنند، حمله مي كند و آنها را از بين مي برد. بنابراين لوزالمعده انسولين كمي توليد مي كند يا اصلاً توليد نمي كند. فردي كه ديابت نوع 1 دارد براي تمام عمر بايد انسولين دريافت نمايد.

پيوند سلول بنيادين شامل برداشت و درمان سلولهاي بنيادين خود بيمار و بازگرداندن آن به بدن فرد از طريق تزريق وريدي است. بنا بر گزارشات بعدي رسيده از آزمايشات تيم دكتر ولتارللي، 14 بيمار براي مدتي به تزريق انسولين بي نياز شدند-1 نفر به مدت 35 ماه، 4 نفر حداقل 12 ماه و 7 بيمار به مدت 6 ماه -. دو بيمار كه نسبت به اين روش ديرتر واكنش نشان دادند، به مدت 1 و 5 ماه به انسولين بي نياز شدند.

اين درمان در مدت زمان طولاني بسيار خوب عمل كرد و تنها عارضه جانبي آن بروز التهاب ريه در يك بيمار و بروز مشكل در غدد درون ريز در دو بيمار بوده است.</sup>