سلولهای بنیادی و بیماری ها

راه های زیادی برای استفاده از سلول های بنیادی در تحقیقات پایه و در تحقیقات بالینی وجود دارد.با این وجود از نظر تکنیکی سختیهای زیادی بین تئوری های امیدبخش در درمان بیماری ها و رسیدن به یک روش عملیاتی مناسب در درمان ان ها وجود دارد .که پر کردن این فاصله تنها با انجام ازمایشات و تحقیقات بیشتر و بیشتر امکان پذیر است.
مطالعه و تحقیق در زمینه سلول های بنیادی جنینی انسان اطلاعات زیادی را در مورد حوادث اتفاق افتاده در حین زندگی داخل رحمی انسان به ما میدهد.یکی از نتایج اولیه این تحقیقات نحوه تبدیل شدن سلول های غیر تمایز یافته که در واقع همان سلول های بنیادی هستند به سلول های تمایز یافته و بالغ بافت های مختلف بدن است. دانشمندان دریافته اند که روشن و خاموش شدن پرخی ژنها مسئول این عمل است. که خود این پدیده در اثر علائم و سیگنال هایی است که به سلول داده می شود.خواستگاه این علائم می تواند از محیط خارج باشد و یا از داخل خود سلول باشد.در جریان برخی از بیماری ها مانند سرطان ها و یا نقص های مادرزادی عملکرد ژنها دچار اختلال می شود و موجب تقسیم و یا تمایز غیرطبیعی سلول ها می شود. اطلاعات تکمیلی درزمینه نحوه کنترل ژنتیکی ومولکولی این پدیده می تواند افق های تازه ای را در زمینه ای درمان ویا محدود کردن این بیماری ها در مقابل ما قرار دهد.مشکل اصلی دانشمندان در زمینه استفاده از سلولهای بنیادی جهت درمان این است که هنوز به طور کامل سیگنالهایی راکه موجب روشن وخاموش شدن ژن های مختلف می شودبه طور کامل کشف نشده اند تا بتوان با استفاده از ان ها تقسیم و تکامل سلولهای بنیادی را کنترل کند.
همچنین کاربرد دیگر سلولهای بنیادی در آزمایشات دارویی است.در واقع با استفاده از این سلولها می توانیم اثر داروهای مختلف را بر روی سلولهای مختلف ازمایش و بررسی کنیم . در این زمینه گاهی به جای سلولهای بنیادی اصلی از سلولهای مشتق شده از آنها استفاده می شود این عمل موجب می شود که ما بتوانیم اثر دارو را برروی سلولهای خاص تری بررسی کنیم .انواع دیگری از CELL LINE نیز می تواند در این زمینه مورد استفاده قرار بگیرد. برای مثال سلول های گرفته شده از تومورها که می توانندبه منظور بررسی اثر دارو بر روی سلول های سرطانی و پدیده تومورزایی مورد استفاده قرار می گیرد.البته مزیت استفاده از سلول های سلول های بنیادی در این تحقیقات این است که طیف وسیع تری از سلول ها را می توان در این تحقیقات مورد بررسی قرار داد. نکته مهم در این سلول ها این است که محیط فراهم شده برای ان ها باید کاملا شناخته شده و کنترل شده باشد تا بتوان نتایحاصله را با هم مقایسه و در عین حال تاثییر داروهای مختلف را نیز بتوان با کدیکر مقایسه کنیم. بنابر این دانشمندان این توانایی را خواهند داشت چگونگی تاثییر یک دارو را بر پدیده تمایز سلول ها بررسی کنند.شاید یکی دیگر از مهمترین توانایی های سلول های بنیادی استفاده از ان ها در پدیده CELL-BASED THERAPY یا اصطلاحا "استفاده از سلولهای خاص" در درمان بیماری هاست. امروزه از ارگان ها و بافت های اهدا شده به منظور جایگزینی بافت ها و ارگان هایی که دچار تخریب شده اند استفاده می شود. اما یک مشکل اصلی این است که همواره احتیاجات مراکز پیوند ما از تعداد اعضاء اهداء شده قابل پیوند به مراتب بیشتر است.
اما استفاده از سلول های بنیادی به منظور تولید سلول های جدید، تمایز مستقیم این سلول ها به سلولهای نوع خاصی از بدن امید رسیدن به یک منبع جدید تجدید پذیر به منظور جایگزین کردن سلولها در بافت ها خاص را در درمان بیماری ها نوید می دهد.از جمله این بیماری ها می توان به بیماری های سیستم عصبی مرکزی مانند Parkinson ، Alzheimer ، اسیب های نخاعی ، سکته ها و نیز درسوختگیها و بیماریهای قلبی و دیابت و آرتریت روماتئید استفاده کرد.
برای مثال میتوانیم سلول های عضلانی قلب را در محیط آزمایشگاه تولید و سپس آن ها را به منظور ترمیم ضایعات قلبی به عضلات قلب پیوند بزنیم. اخیرا تحقیقات زیادی نیز نشان داده است که می توانیم سلول های بنیادی خونساز را مستقیما به عضلات قلب تزریق کرد سپس این سلول ها در همان جا تمایز پیدا می کنند و به ترمیم عضله باقی مانده کمک می کنند. ( برای دیدن عکس اینجا کلیک کنیدDownload file)
همچنین در مورد بیماران دیابتی این سلول ها قابل استفاده اند. بیماران دیابتی نوع 1 در واقع افرادی هستند که سیستم ایمنی بدن آنها در مقابل سلول های سازنده انسولین در پانکراس واکنش نشان می دهند و آن ها را تخریب می کنند. حال اگر بتوانیم سلول های سازنده انسولین را در داخل شرایط آازماشگاه ساخته و به بدن فرد پیوند بزنیم( مثلا به زیر پوست وی) این سلول ها شروع به ساخت انسولین کرده و علائم بیماری از بین می رود.
به منظور رسیدن به یک روش امید بخش و در عین حال فابل اعتماد در “سلول درمانی جدید” برای بیماری های تخریب کننده بافت های بدن دانشمندان باید توانایی دستکاری آسان و مجدد سلولهای بنیادی را به منظور رسیدن به ویژگی های مشخص جهت یک تمایز و پیوند موفق را داشته باشند. برای این منظور بایداصول زیر را مد نظر قرار داد:

1-تقسیم کافی سلول ها و تولید مقدار معینی از بافت مورد نظر.
2-تمایز سلول های بنیادی به سلول های بالغ مورد نظر
3-زنده نگه داشتن سلول ها در داخل بدن گیرنده
4-هماهنگ شدن سلولهای پیوندی با سلول های بافت اطراف
5-بهبود عملکرد در طول زندگی بیمار
6-پیشگیری از هر نوع اسیبی و به هر طریقی به بیمار

همگام با پيشرفته‌ترين مراكز تحقيقاتي جهان صورت مي‌‌گيرد:
تلاش محققان پژوهشكده «رويان» براي دستيابي به تكنيك درمان قطع نخاع با پيوند سلول‌هاي بنيادي

پژوهشگران پژوهشكده «رويان» جهاد دانشگاهي همگام با پيشرفته‌ترين مراكز تحقيقاتي مشابه در پژوهشي گسترده در تلاشند امكان درمان ضايعات نخاعي را با پيوند سلول‌هاي بنيادي فراهم كنند.
دكتر محمدحسين نصراصفهاني، رييس پژوهشكده رويان اصفهان با بيان اين‌كه اين روش يكي از مؤثرترين روش‌هاي درمان ضايعات قطع نخاع است كه محققان كشورهاي مختلف درصدد دستيابي به آن هستند، درباره روند اجراي اين پروژه گفت: «اين روش در پژوهشكده رويان جهاد دانشگاهي در تهران با موفقيت بر روي موش‌هاي صحرايي آزمايش شده، به طوري‌كه پس از قطع نخاع موش‌ها، سلول‌هاي بنيادي جنيني انسان به آن‌ها پيوند زده شده و پس از مدتي اين موش‌ها درمان شدند كه در حال حاضر مقدمات كار براي انجام آزمايش بر روي انسان را فراهم مي‌‌كنيم.»
وي خاطرنشان كرد: «در اين پروژه در زمينه تبديل سلول‌هاي بنيادي مغز استخوان، سلول‌هاي بنيادي بند ناف و سلول‌هاي بنيادي جنيني به سلول‌هاي عصبي كار مي‌‌شود.»
دكتر نصر اصفهاني با اشاره به وجود عصب‌هاي متفاوت در بدن جانداران اظهار داشت: «رشته‌هاي عصبي انواع متفاوتي دارند كه به دليل تأثير عصب حركتي در بيماران قطع نخاعي تحقيقات خود را در جهت خالص‌سازي نوع عصب و تمايز سلول‌هاي عصبي به نوع عصب حركتي ادامه مي‌‌دهيم.»
وي درباره نحوه درمان ضايعات نخاعي با اين روش گفت: «بدين منظور چهار پروژه شامل توليد جنين‌هاي شبيه‌سازي شده با برداشت سلول‌هاي پوستي از پشت گوش بيمار نخاعي، توليد سلول‌هاي بنيادي جنيني انسان، توليد سلول‌هاي بنيادي جنيني شبيه‌سازي شده و در نهايت پيوند آن در مدل‌هاي قطع نخاعي براي درمان ضايعات نخاعي به كمك سلول‌هاي بنيادي صورت مي‌‌گيرد كه در دنيا تنها دو قسمت ابتدايي اين پروژه انجام شده و توليد سلول‌هاي بنيادي شبيه‌سازي شده در مرحله تحقيق قرار دارد و هنوز آزمايش اين پروژه روي انسان صورت نگرفته است.»

بهبود مبتلایان به پارکینسون توسط سلول های بنیادی ، می تواند با خطر ابتلا به سرطان همراه باشد.

به نقل از نیچر علایم بیماری پارکینسون در موش ها توسط سلول های بنیادی درمان شده است. ولی خطر بالایی که نسبت به ایجاد سرطان وجود دارد که مانع می شود تا این روش بر روی انسان اعمال گردد.

بیماری پارکینسون نورون هایی را که تولید ناقل دوپامین را می کنند از بین می برد که این امر موجب اختلالات حرکتی در افراد می شود. بیشتر درمان هایی که صورت می گیرد توسط وارد کردن دوپامین بصورت دارو به بدن است. اما محققین به دنبال درمان آن توسط جایگذینی نورون های دوپامین با سلول های بنیادی جنینی هستند. محققین کالج پزشکی کرنل ، نیویورک ، که مجری این پروژه تحقیقاتی بوده اند می گویند تولید تعداد کافی از سلول های سالم مشکل است زیرا چندین نوع نرون دوپامین وجود دارند. تمام نورون های دوپامین بصورت یکسانی تولید نمی شوند.

گولدمن و همکارانش در نشریه پزشکی نیچر گزارش کردند که راهی را یافته اند که می توانند سلول های سالمی را تولید کنند. این نورون ها متعلق به بخشی از مغز هستند بنام ماده سیاه (Substantia Nigra) که مسئول ارسال پیام های حرکتی می باشد.

این گروه بافت میان مغز (midbrain) را که نورون های دوپامین را می سازد ، از جنین انسان برداشته و سلول های گلیال را استخراج کردند. سلول های گلیال وظیفه پشتیبانی و حمایت از رشد نورون را بر عهده دارند. آنها سلول های بنیادی را در محیط کشت غنی از گلیا کشت دادند. گولدمن می گوید “آنچه ما دنبال آن بودیم نه تنها بازسازی محیط رشد و نمو مغز بود تا کیفیت نرون های تولید شده ی دوپامین بهبود یابد ، بلکه این بود که آن نوع از نرون هایی را تولید کنیم که می خواهیم”.

مسئول این گروه تحقیقاتی ادامه می دهد: “زمانیکه نورون های دوپامین به مغز موش هایی با علایم پارکینسون پیوند زده شدند، نتایج مثبت خیلی قوی بودند . تقریبا این جانوران وضعیت حرکتی طبیعی داشتند. اما عوارض جانبی وجود دارد. هر پیوند سلول های بنیادی سلول های تمایز نیافته ای را نیز با خود دارد که نمی توانند به نرون تبدیل شوند. این سلول های تمایز نیافته برای ایجاد توده های سرطانی مستعدند. این سلول ها می توانند تقسیم شده و ایجاد تومور کنند ، موش ها قبل از اینکه تومور در آنها پدید آید کشته می شدند.”

درمان با سلول های بنیادی جنینی این عوارض جانبی را نشان می دهد و برای دوری از این عوارض ، سلول ها باید جدا شده و  سلول های  تمایز یافته از بین آنها استخراج شوند.

افراد دیگر بوسیله ژن درمانی اقدام به درمان پارکینسون کرده اند بدینصورت که نورون های مغز را به گونه ای تحریک کنند که دوپامین بیشتری تولید کند. این هفته یک شرکت بیوتکنولوژی بنام “نورولوژیکس” موفقیت در این امر را گزارش کرد. آنها یک ویروس بی ضرر را که ژن دوپامین را با خود حمل می کرد وارد مغز بیماران نموده اند. تمام بیماران حدود 25 درصد بهبودی را در علایم پارکینسون نشان دادند.

اما به گفته گلدمن : ” ژن درمانی مشکلات خاص خود را دارد که یکی از آنها نحوه کنترل و تنظیم بیان ژن است ، لذا همانند درمان با سلول های بنیادی امیدوار کننده نیست. در نهایت نتیجه گرفت که هیچکدام از این روش ها شرایط انجام بر روی انسان را ندارند و مشکلات انها باید برطرف شوند”.

Nature

 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.

_{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>