سلول‌بنیادی چیست؟
بدن ما از میلیون‌ها سلول تشکیل شده است که در کنار یکدیگر با هم کار می‌کنند تا به ما در فکر کردن، صحبت کردن، خندیدن، دویدن و حفظ سلامتی کمک کنند. سلولهایبنیادی یکی از شگفت‌انگیز‌ترین این سلولها هستند که در بدن ما وجود دارند، چراکه می‌تواند:
۱) شبیه خودشان را بسازند و ۲) می‌توانند انواع دیگری از سلولها مثل سلولهای پوست، عصب و خون را تولید کنند. محققین به توانایی تکثیر سلولهایبنیادی مشابه خودشان، خودنوزایی و به تولید انواع سلولها از سلولهایبنیادی تمایز می‌گویند.
چرا سلولهایبنیادی مهم هستند؟
وقتی که سلولهای بنیادی تقسیم می‌شوند، می‌توانند سلولهای مانند خودشان تولید کنند یا می‌توانند سلولهای دیگری از نوع دیگر تولید کنند. این در حالی است که بسیاری از سلولهای تخصص‌یافته در بدن ما نمی‌توانند تقسیم شوند و نمونه‌ای مشابه خود را بسازند. به همین دلیل بدن ما به سلولهایبنیادی نیاز دارد تا بتواند وقتی سلولهای تخصص‌یافته مردند جایگزین آنها شوند؛ برای مثال سلولهایبنیادی پوست می‌توانند سلولهایبنیادی پوست بیشتری بسازند یا می‌توانند سلول‌هایی مختلف دیگری در پوست بسازند که کار مخصوص به خودشان را دارند مثل ساختن رنگدانه‌ها‌ی ملانین. ملانین پروتیئنی است که سبب تفاوت رنگ پوست بدن ما می‌شود.
روزانه تعداد زیادی از سلولهای بدن ما به دلایل مختلفی مثل زخم‌شدن و خراشیده شدن می‌میرند، از طرفی طول عمر سلولهای بدن ما متفاوت می‌باشد، مثلاً سلولهای قرمز خون بعد از ۱۰۰ روز می‌میرند و جای خود را به سلولهای جدید می‌دهند به طوری که در هر ثانیه دو میلیون گلبول قرمز در بدن ما ساخته می‌شود.
خود نوزایی سلولهایبنیادی یا تولید یکی مثل خودشان بسیار مهم است. بدن ما به استخری از سلولهایبنیادی نیاز دارد که بتواند در طول عمرمان از آن استفاده کند. و در غیر اینصورت بدن ما سریعاٌ از بین خواهد رفت.
کشف سلولهایبنیادی
ایده تولید سلول‌بنیادی از مطالعات اواخر قرن نوزدهم میلادی آغاز شد، زمانی که دانشمندان متوجه شدند برخی از سلولها می‌توانند سلولهای دیگری را تولید کنند. اصطلاح «سلولهایبنیادی» برای اولین بار توسط دانشمند روسی- آمریکایی, الکساندر ماکسیموف در کنگره انجمن هماتولوژیک در لندن به سال ۱۹۰۸ میلادی به کار برده شد. او کشف کرده بود که برخی از سلولها قادرند سلولهای موجود در سیستم گردش خون را بسازند.
نهایتاً دانشمندان موفق شدند در دهه 1970 برای اولین بار سلولهای بنیادی را در موش‌ها پیدا کنند. سلول‌هایی که توانایی‌های بسیاری از قبیل تکثیر و تمایز به انواع سلولهای بدن را داشتند که تا قبل از این زمان تصور وجود چنین سلولی در ذهن دانشمندان رویایی دست نیافتنی محسوب می‌شد. در سال ۱۹۹۸ جیمز تامسون از دانشگاه ویسکانسین و جان گرهارت از دانشگاه جان‌هاپکینز در امریکا موفق به کشف این نوع سلولها در انسان شدند.
انواع سلولهایبنیادی تولید شده
سلولهایبنیادی رویانی
سلولهایبنیادی بالغ
سلولهایبنیادی القاء شده پرتوان
سلولهایبنیادی رویانی
سلولهایبنیادی جنینی را از توده سلولی درون بلاستوسیست جدا می‌کنند. بلاستوسیست مرحله ابتدایی دوران جنینی است که حدود پنج روز بیشتر عمر ندارد. بلاستوسیست شبیه توپی است که تقریبا ۵۰ تا ۱۰۰ سلول دارد که شامل سه جز است: لایه سلولی بیرونی (تروفوبلاست)، فضای پر از مایع (بلاستوسل) و تعدادی سلول که به صورت توده‌ای به دیواره داخلی توپ چسبیده‌اند که به آن توده سلولی درونی (یا همان سلولهای بنیادی رویانی) می‌گویند.
سلولهایبنیادی رویانی بسیارشگفت‌انگیزند زیرا آنها می‌توانند همه انواع سلولهای مختلف در بدن ما را تولید کنند، دانشمندان اصطلاحاً به این سلولها «پرتوان» می‌گویند.
بخاطر توانایی خودنوزایی سلولهایبنیادی که می‌توانند مشابه خود را تولید کنند، دانشمندان قادر هستند با جدا کردن سلولهای فقط یک بلاستوسیت، آنها را به طور بی‌وفقه درون آزمایشگاه زیاد کنند؛ آنها تاکنون موفق شده‌اند رده‌های مختلف سلول‌بنیادی رویانی تولید کنند. رده‌های سلول‌بنیادی رویانی درون بانک‌های سلولی نگهداری می‌شوند و برای تمام محققان در همه نقاط دنیا ارسال می‌گردد تا در صورت نیاز برای آزمایش‌های خود بدون نیاز به استخراج سلولهایبنیادی از بلاستوسیت جدید از آنها استفاده کنند.
سلولهای بنیادی رویانی را از جنین‌های مازاد حاصل از روش‌های کمک باروری جدا کردند، روش‌هایی نظیر لقاح درون آزمایشگاهی یا IVF. در غیر اینصورت آنها دور ریخته می شدند یا برای اهدا مورد استفاده قرار می‌گیرند.
سلولهایبنیادی مخصوص بافت
سلولهایبنیادی، درون بافت‌های بدن نیز یافت می‌شوند که به آنها سلولهایبنیادی بزرگسالان هم می‌گویند. جنین، نوزاد، کودکان و بزرگسالان همگی داری سلولهایبنیادی بزرگسالان هستند. این سلولها می‌توانند مشابه خود را تولید کنند و بر خلاف سلول‌بنیادی رویانی فقط چند نوع سلول تخصص یافته را می‌توانند تولید کنند نه همه را. برای مثال سلولهایبنیادی خونساز در مغز استخوان، می‌توانند همه انواع سلولهایبنیادی موجود در خون ما را بسازند مثل گلبول قرمز، انواع گلبول‌های سفید و پلاکت‌ها. دانشمندان به این قابلیت سلولهایبنیادی بالغ، «چندتوانی» می‌گویند.
بدن ما دارای انواع متنوعی از سلولهایبنیادی بزرگسالان است؛ مثل سلولهایبنیادی عصبی در مغز، سلولهایبنیادی شبکیه در چشم و سلولهای بنیادی پوست در پوست بدن ما.
سلولهایبنیادی القاء شده پرتوان
دانشمندان و پزشکان درمورد نوع تازه‌ای از سلولهایبنیادی هیجان زده هستند. دلیل هیجان آنها این است که این سلولها تمام خصوصیات سلولهایبنیادی جنینی را دارند ولی منشا آنها از جنین نیست. اخیراً محققان با دستکاری ژنتیکی سلولهای پوست یا مغز، موفق به کشف راهی شده‌اند که می‌توانند سلولهایبنیادی پرتوان را از آنها بسازند. به خلق کردن سلول‌بنیادی به این شیوه مصنوعی، سلولهایبنیادی القایی پرتوان یا به زبان انگلیسی iPS (آی پی اِس) می‌گویند. همانند سلولهایبنیادی جنینی، این سلولها نیز دارای قابلیت خودنوزایی و تمایز به همه انواع سلولهای بدن ما می‌باشند.
به دلیل استفاده نکردن از جنین برای تولید این نوع از سلولهایبنیادی، هیچگونه نگرانی اخلاقی در رابطه با آی پی اِس وجود ندارد. از طرفی سلولهای آی پی اِس از سلولهای خود شخص بیمار سرچشمه گرفته، بدین معنا که سلولهای آی پی اِس می‌توانند به بدن بیمار برگردانده شوند بدون ترس از اینکه سیستم دفاعی بدن، این سلولها را پس بزند و قبول نکند. این مساله در علم پزشکی و جراحی‌ها به رد پیوند مشهور است. زمانی می‌توان کلیه یک فرد را به فرد بیمار پیوند زد که از نظر سلولی و ژنتیکی آن دو نفر بسیار شبیه هم باشند، به همین دلیل برای پیوند همیشه بهترین گزینه برادران و خواهران فرد بیمار هستند.
درمان با سلولهایبنیادی
دانشمندان در حال بررسی این نکته هستند که از سلولهایبنیادی برای درمان بیماران با بیماری‌های گوناگون استفاده کنند. عقیده بر این است که با دادن سلولهای بنیادی و یا سلولهای تمایز یافته از سلولهایبنیادی به فرد بیمار، بتوانند از قدرت ذاتی بهبود بخشی و التیام بخشی سلولهایبنیادی استفاده کنند و سلامت شخص بیمار را به وی بازگردانند. برای مثال اگر مریضی دچار سکته قلبی شده باشد با پیوند سلولهایبنیادی تمایز یافته به ناحیه آسیب دیده در قلب بیمار، انتظار داریم قلب عملکرد سابق خود را از سر گیرد. در اثر سکته قلبی، تعدادی از سلولهای قلب می‌میرند و دیگر قادر به ضربان نخواهند بود و به همین دلیل عمل پمپ کردن خون با مشکل مواجه می‌شود.
سلولهایبنیادی توانائی محدودی در ترمیم صدمات و جراحات دارند. اگر دوباره به مثال قلب برگردیم، سلولهایبنیادی خود قلب قادر به ترمیم قلب صدمه دیده نیستند، اما پیوند میلیون‌ها سلول‌بنیادی تمایز یافته بسیار موثرتر خواهد بود. بنابراین با انجام پیوند سلولهایبنیادی به بیماران، ما موجب تقویت قدرت ترمیم بدن در نواحی آسیب دیده می شویم.
درمان با سلولهایبنیادی، بخصوص سلولهایبنیادی جنینی بسیار پیچیده‌تر از مطالبی است که گفته شد. ذکر چند نکته قبل از این که درمان بوسیله سلولهای بنیادی رواج پیدا کند حائز اهمیت است، مثل ایمنی. سلولهایبنیادی به دلیل توانایی خودنوزایی و نتیجتاً تکثیر افسار گسیخته، می‌توانند موجب بوجود آمدن و رشد تومور شوند. از طرفی آنها می‌توانند سیستم ایمنی را تحریک کرده و موجب رد پیوند شوند که این فرایند با عوارض شدیدی همراه است.
با این وجود سلولهایبنیادی موجب تحولات بسیاری در علم پزشکی شده‌اند و شاید در اینده‌ای نه چندان دور شاهد پیوند سلولهایبنیادی جنینی در بیماران باشیم.
سلولهای بنیادی امید درمان را برای بسیاری از بیماری‌ها مانند سرطان، بیماری‌های قلبی، پارکینسون، بیماری هانتینگتون، صدمات نخاعی و بسیاری بیماری‌های دیگر را نوید می‌دهد.
درمان‌های کنونی
در حال حاضر فقط چند نوع درمان با سلولهای بنیادی وجود دارد که دانشمندان آنها را موثر و بدون خطر دانسته‌اند. بهترین مثال پیوند مغز استخوان است. از پیوند مغز استخوان برای درمان بیماری‌های سرطان خون و نقص ایمنی استفاده می‌شود. در بیمارانی که مشکل نقص سیستم ایمنی دارند، بدن آنها قادر به دفاع در مقابل میکروب‌ها و ویروس‌ها نخواهد بود. مغز استخوان جایگاه میلیون‌ها سلول‌بنیادی خونساز است که می‌تواند سلولهای خونی و سلولهای مبارز را تولید کند.
از دیگر درمان‌های رایج که در کشور ما نیز انجام می‌شود، پیوند سلولهای رنگدانه‌دار پوست برای درمان بیماری پیسی است. در بیماری پیسی به دلیل از بین رفتن سلولهای رنگدانه‌دار لکه‌های سفیدی در پوست فرد بیمار مشاهده می‌شود.
همانطور که از مثال‌های بالا مشخص است، در حال حاضر تمام درمان‌ها با سلولهایبنیادی بزرگسالان انجام می‌شود نه سلولهای بنیادی رویانی.
مروری بر مطالب
متن زیر را به دقت مطالعه کنید و کلمات مشخص شده در متن را، به صورت افقی یا عمودی یا مورب در جدول انتها پیدا کنید و دور آن خط بکشید.
انواع سلولهای مختلف
بدن ما از حدود 210 نوع سلول تخصص‌یافته ساخته شده است. برای مثال سلولهای پوست، سلولهای خونی و سلولهای عصبی. روزانه تعداد بسیاری از این سلولها در بدن ما بخاطر سائیدگی، پارگی یا جراحت می‌میرند. مثلاً سلولهای قرمز خون (گلبول‌های قرمز) فقط ۱۰۰ روز زنده می‌مانند و برای همین, بدن ما می‌بایست هر روز جایگزینی برای سلولهای مرده بسازد. بدن ما از سلولهایبنیادی برای تولید گلبول‌های قرمز استفاده می‌کند.
سلولهایبنیادی
همه افراد دارای سلولهایبنیادی هستند: جنین، نوزاد و حتی من و شما. سلولهایبنیادی بسیار شگفت‌انگیزند زیرا آنها می‌توانند ۱) شبیه خودشان را بسازند و ۲) می‌توانند انواع دیگری از سلولها مثل سلولهای پوست، عصب و خون را بسازند. محققین به توانایی تکثیر سلولهایبنیادی مشابه خودشان خودنوزایی و به تولید انواع سلولها از سلولهایبنیادی تمایز می‌گویند.
سلولهایبنیادی نیز انواع مختلف دارند: ۱) سلولهایبنیادی جنینی؛ ۲) سلولهایبنیادی بالغ. سلولهایبنیادی جنینی فقط در اوایل دوران جنینی یافت می‌شوند در حالی که سلو‌های‌بنیادی بالغ در بسیاری از اندام‌های بدن انسان یافت می‌شوند. سلولهایبنیادی جنینی قابلیت تبدیل شدن به تمام 210 نوع سلول مختلف موجود در بدن انسان را دارند که دانشمندان به این قابلیت پرتوانی می‌گویند، اما سلولهای بنیادی بالغ چند‌توان هستند زیرا فقط به انواع سلولهای موجود در همان بافتی که از آن منشأ گرفته‌اند تبدیل می‌شوند.
دانشمندان با مطالعه سلولهایبنیادی می‌توانند به تکوین سلولها و علت بیماری‌ها مثل سرطان پی‌ببرند. در آینده آنها قصد دارند تا با استفاده از سلولهایبنیادی، دارو‌های جدید کشف کنند و راهی برای درمان بیماری‌هایی مثل ام اس و بیماری قلبی و دیابت پیدا کنند.
مراکز تحقیقاتی، بیمارستان‌ها و دانشگاه‌های مختلفی در دنیا در حال تحقیق روی سلولهایبنیادی هستند، در کشور عزیزمان ایران نیز، پژوهشگران جوان، طرح‌های تحقیقاتی و بالینی متعددی را با استفاده از سلولهایبنیادی در حال انجام دارند.