سلول‌ بنیادی چیست؟

[P O U R I A]

به گزارش سرويس علمي، پزشكي باشگاه خبرنگاران؛‌ البته بعضی بافتهای بدن نظیر خون، پوست و لوله گوارش دارای چرخه بازسازی سریعی هستند و در هر روز ممکن است چندین سلول جدید بسازند. به عنوان مثال یک مرد متوسط با وزن 70 کیلوگرم در هر روز 1011×2 سلول خونی می سازد. همچنین روزانه میلیونها سلول پوستی و گوارشی ساخته می شود. سلولهای بنیادی سلول‌هایی هستند که قادر به همانندسازی خود هستند و نیز می توانند طی فرایند تمایز به یک یا انواعی از سلولهای بالغ تبدیل شوند.


به طور کلی سلول‌های بنیادی به سه دسته تقسیم می‌شوند:

سلول‌های بنیادی بزرگسال (Adult stem cells)،​

سلول‌های بنیادی جنینی (Embryonic stem cells)​

سلول‌های بنیادی بند ناف (Umbilical cord stem cells).​

سلول‌های بنیادی بزرگسال مانند همه سلولهای بنیادی دیگر دو ویژگی مشترک دارند؛ اول اینکه قادر به ساخت کپی های خود به مدت طولانی می باشند و دوم اینکه می توانند به سلولهای بالغی با خصوصیات مورفولوژیک شناخته شده و با عملکرد اختصاصی تبدیل شوند.


این سلولها قادر نیستند به همه نوع سلول تمایز پیدا کنند بلکه تنها قادرند به سلولهای بالغ همان بافتی که در آن هستند تبدیل شوند (مثلا سلولهای بنیادی مغز استخوان که به سلولهای خونی تبدیل می شوند). سلولهای بنیادی بزرگسال بسیار کم و نادر هستند به عنوان مثال از هر 10 تا 15 هزار سلول مغز استخوان تنها یک سلول از نوع سلولهای بنیادی است. منشا و چگونگی شکل گیری این سلولها به طور دقیق مشخص نیست و فرضیات مختلفی برای آن مطرح شده است از جمله اینکه این سلولها در هنگام تمایز جدا از بقیه مانده و تمایز نیافته اند. امروزه سلولهای بنیادی از بافتهای مختلفی از جمله خون، مغز، نخاع، لوله گوارش، پوست، عضلات و غیره جدا شده‌اند.


نام سلولهای بنیادی جنینی (رویانی) از منشا آنها یعنی رویان گرفته شده است. در واقع این سلولها از یکی از مراحل ابتدایی تشکیل و توسعه جنین بنام مرحله بلاستوسیتی گرفته می شوند. به طور اختصاصی سلولهای بنیادی جنینی از توده سلولی درونی بلاستوسیت در مرحله پیش از لانه گزینی در دیواره رحم به دست می آیند. این سلولها هم قادر به همانندسازی خود هستند و هم قادرند به انواعی از سلولهای مختلف تمایز یابند.


دسته سوم سلولهای بنیادی سلولهای بند ناف هستند که همانطور که از نامشان بر می آید از خون بند ناف در هنگام وضع حمل جدا می شوند و قابل نگهداری هستند تا در آینده در صورت لزوم برای همان بچه یا اعضای خانواده وی و یا برای شخص دیگری استفاده شوند.

 

[P O U R I A]

ویژگی‌های سلول های بنیادی :

• توان نوسازی Renewal : سلول های بنیادی، سلول‌های نامتمایی هستند که توانایی تکثیر نامحدودخود را دارند و در حالت نامتمایز باقی بمانند.

• پرتوانی Pluripotenty : سلول‌های بنیادی قادر به ایجاد هر نوع یاخته‌ای در بدن هستند. آنها می‌توانند تحت تأثیر عامل‌های رشد مختلف در محیط کشت به سلول‌هایی با عملکردهای اختصاصی مانند سلول‌های ماهیچه‌ای قلب یا سلولهای تولیدکننده انسولین در پانکراس و... تبدیل شوند.

انواع سلول های بنیادی :

• سلول ‌های بنیادی جنینی ES Cells : این سلول ها از جنین‌های چهار یا پنج روزه که از تـخـم‌هـای آزمایـشگـاهی بارور می‌شونـد بـه دسـت می‌آیـنـد و در محـیـط آزمایـشگاهی در محیط کشت‌های اختصاصی رشد داده می‌شوند.
  
  
• سلول‌های بنیادی بالغین Adult stem cells : سلول های نامتمایزی هستند که در بین سلول ‌های تمایز یافته بافت‌ها و اندام‌های بدن یافت می‌شوند و توانایی نوسازی و تمایز به انواع سلول‌های اختصاصی اصلی بافت یا اندام را دارند. نقش‌های اولیه این سلول‌ها در یک جاندار شامل حمایت کردن و تعمیر بافت‌هایی است که از آنها به دست می‌آیند.

• سـلـول‌هـای بـنیادی خون بـنـد ناف Cord Blood Stem cells : خون بـنـد ناف خـونی است که پس از تولد در بند ناف و جفت باقی می ماند و همراه آن به دور انداخته می شود.این خون علاوه بر سـلـول ‌های خونی منبعی غنی از سلول ‌های بـنـیـادی خـون‌سـاز است.سـلول‌هـای بـنـیـادی خـون‌سـاز مـی‌تـوانـنـد بـا جـایگزین شدن در مغز استخوان فرد بیمار،تامیـن‌کـنـندهٔ سلول‌های خونی جدید باشند. ویژگی مهم سلول‌های خونی بند ناف عدم تکامل سـلول‌های خونی از جمله لنفوسیت‌های آن است که در نتیجه احتمال رد پیوندهای انجام‌شده با ایـن سـلول‌هـا در مـقـایـسـه بـا پیوندهای مغزاستخوان بسیار کمتر خواهد بود. مطالعات آزمایـشـگـاهی نشان داده‌اند که سلول های بنیادی خون‌ساز توانایی تمایز به سایر سلول‌ها را نیز دارند که می توانند افق جدیدی را برای درمان بیماری‌ها در آینده‌ای نه چـنـدان دورترسیم کنند.

• کشت سلول‌های بنیادی :
  
  جـنیـن ۳ تـا ۵ روزه را بـلاسـتـوسـیـسـت مـی‌نـامـند. یک بلاستوسیست توده‌ای متشکل از۱۰۰ سلول و یا بیشتر است. سلول‌های بنیادی، سلول‌های درونی بلاستوسیست هستند کهدر نهایت به هر سلول، بافت و اندام درون بدن تبدیل می‌شوند.رشد سلول‌های بنیادی در محیط آزمایـشـگاه را اصـطـلاحا کشت سلولی می‌نامند. در واقع جـدا کـردن سـلـول‌هـای بـنـیـادی جـنـیـنـی از طـریـق انـتـقـال سطح داخلی بلاستوسیست بهیک ظـرف کـشـت آزمایشگاهی پلاستیکی که شامل یک بستر تغذیه‌ای به نام محیط کشت می‌بـاشـد انـجام می‌گـیـرد. تـقسیم و ازدیاد سلول‌ها بر روی سطح این ظرف انجام می‌گیرد.سـطـح داخـلـی ایـن ظـرف معمولاً به وسیله سلول‌های پوست جنین موش پوشیده شده‌است. ایـن سلـول‌ها قـادر بـه تـقـسـیـم شـدن نـیـسـتـنـد. بـه ایـن لایه پوشانـندهٔ سلولی در اصطلاح لایـه تـغـذیـه‌ای (به انگلیسی: feeder layer) گـفـتـه مـی‌شـود. دلـیـل استفاده از این سلول‌ها فراهـم آوردن یک سطـح طبیعی به منظور چسبـیدن سلول‌های بنیادی به آن و عدم جداشدن آنها است. در ضمن سلول‌های این لایه مواد مغذی را به داخل محیط کشت رها می‌کنند.پس از چند روز سلول‌های کشت داده شده شروع به رشد و تقسیم شدن در این محیط می‌کنند.هـنگامی که این عمل انجـام گـرفـت سـلـول‌هـای کشت‌داده‌شده که زیاد شده‌اند را از این محیطبرداشته و به محیطهای تازهٔ کشت منتقل می‌کنند. روند کشت مجدد سلول‌ها بارها و بارها بهمـدت چند ماه تکـرار می‌شـود. بعد از ۶ ماه یا بیشتر ۳۰ سلولٔ اولیه تبدیل به هزاران میلیون سلول بـنـیـادی جـنـیـنـی می‌شـوند. سلول‌هایی را که در این دوره ۶ ماه و در این محیط کشت مخصوص تقسیم شده و در عین حال تماییز نیابند را پرتوان (pluripoten) می‌نامند.

​

• کاربردهای سلول‌های بنیادی :

بیماران قلبی:
تـوصیـه مـی‌شـود بـرای افـرادی کـه در مـراحـل وخیم بیماری قلبی بوده و در انتظار دریافت
قـلـب پیوندی به‌ سـر می‌برند، در کنار تجویز داروهای سرکوب‌کننده دستگاه ایمنی، از روش
پیوند سلول های بندناف به‌ عنوان یک روش کمکی استفاده کرد.
بیماران کبدی:​

​

در حال حاضر اگر بیماری دچار سرطان کبد باشد، جراح مجبور است برای جلوگیری از انتشار
سرطان (متاستاز) به بـخـش‌هـای دیـگـر بـدن، بـخـش سـرطـانی کبد را نابود کند. برای این منظور
مـعـمـولاً طـی دو عـمـل جـراحـی هـم‌زمـان، خون ناحیه سرطانی کبد را قطع می‌کنند تا بافت آن را
بازسازی کنند.
​

​

​

شبیه‌سازی انسان مساله دیگر نیز مورد اختلاف شبیه‌سازی انسان است.
درمان ریزش مو
درمان قرنیه چشم​

​

 

[P O U R I A]

سلول های بنیادی سلول های پایه ای هر اندام، بافت و سلولی در بدن هستند. آن ها مانند یک ریزتراشه ی خالی هستند که می تواند برای انجام هر کار ویژه ای برنامه ریزی شود. سلول های بنیادی سلول های تمایزنیافته(تخصص نیافته) ای هستند که هنوز کار ویژه ای بر دوش آن ها گذاشته نشده است. سلول های بنیادی در شرایط مناسب بافت ها و اندام های ویژه ای را به وجود می آورند. هم چنین، سلول های بنیادی سلول های به خود استواری هستند که می توانند برای زمانی دراز خودشان را همانندسازی کنند.
این ویژگی های بی مانند، سلول های بنیادی را به عنوان فراهم کننده ی سلول هایی برای درمان بیماری های ناتوان کننده ای مانند آلزلیمر، سرطان، پارکینسون، دیابت نوع۱، آسیب های نخاع، سکته ها، سوختگی ها، بیماری های قلب آرتریت استخوانی و آرتریت روماتیسمی، به ما نوید می دهد. امروزه، بیش تر از اندام ها و بافت های اهدایی برای جایگزین کردن اندام ها و بافت هایی که در پی این بیماری ها آسیب دیده اند، بهره می گیرند. دریغا که شمارگان آدمیانی که به جایگزینی اندام نیاز دارند از شمارگان اندام های اهدایی بسیار بیش تر است. سلول های بنیادی فرصتی را برای فراهم کردن سلول ها و بافت هایی که بتوانند برای درمان این بیماری های گوناگون به کار روند، پدید آورده اند.

سلول های بنیادی چه کاربردهایی می تواند داشته باشد؟
بیش تر سلول های تخصص یافته ی انسان اگر آسیب سختی ببینند یا بیمار شوند، نمی توانند با فرایندهای طبیعی جایگزین بشوند. از سلول های بنیادی برای پدید آوردن سلول های تخصص یافته ی سالم و کارآمد می توان بهره گرفت و این سلول ها را جایگزین سلول های آسیب دیده یا بیمار کرد.
جایگزین کردن سلول های بیمار با سلول های سالم را سلول درمانی می نامند و مانند فرایند جایگزین کردن اندام است؛ البته، در این جا به جای اندام تنها از سلول ها بهره می گیرند. برخی بیماری ها و آسیب ها را می توان با جایگزین اندام سالمی درمان کرد، اما اندوخته ی اندام ها اهدایی بسیار اندک است. سلول های بنیادی می توانند سرچشمه ی جایگزین و نوشدنی از سلول های تخصص یافته باشند. به تازگی، پژوهشگران بهره گیری از سلول های بنیادی جنینی و بالغ را به عنوان خاستگاه گونه های سلولی تخصص یافته، مانند سلول های عصبی، سلول های ماهیچه ای، سلول های خون و سلول های پوست، برسی می کنند تا آن ها را برای درمان بیماری های گوناگون به کار برند.
برای مثال، در بیماری پارکینسون، سلول های بنیادی ممکن است برای پدیدآوردن گونه ی ویژه ای از سلول ها عصبی، سلول هایی که دوپامین آزاد می کنند، به کار آیند. اکنون در میدان نظر، این سلول های عصبی را می توان در بدن بیمار کار گذاشت و آن ها در آن جا شبکه ی عصبی را در بخش آسیب دیده از نو سیم کشی خواهند کرد و کارکرد آن بخش را به آن بازمی گردانند و بنابراین، بیمار را درمان می کنند.

سلول های بنیادی از کجا به دست می آیند؟
زندگی همه ی انسان ها از یک سلول، به نام تخم، آغاز می شود و این تخم پس از لقاح پدید می آید. تخم تقسیم می شود و دو سلول پدید می آورد؛ هر کدام از آن سلول ها نیز بار دیگر تقسیم می شود و این روند همچنان ادامه می یابد. به زودی، نزدیک پنج روز پس از لقاح، توپی توخالی از حدود ۱۵۰ سلول پدید می آید که بلاستوسیت نامیده می شود. بلاستوسیت از از یک دانه ی شن کوچک تر است و دو گونه سلول دارد: تروفوبلاست و توده ی سلولی درونی. سلول های بنیادی جنینی سلول هایی هستند که توده ی سلولی درونی را می سازند. از آن جا که سلول های پایه ای جنینی می توانند همه ی گونه های سلولی یک انسان بالغ را پدید آورند، به آن ها سلول های بنیادی پلری پوتنت( Pluripotent )، به معنای بسیار توان، گویند.
سلول های بنیادی به شمار اندک در بافت های گوناگون بدن انسان بالغ نیز پیدا می شوند. برای مثال، سلول های بنیادی مغز استخوان در مغز استخوان یافت می شوند و همه گونه سلول خونی تخصص یافته، از آن ها پدید می آیند. سلول های بنیادی بالغ در اصل برای پدید آوردن گونه های سلولی ویژه ی بافتی که در آن وجود دارند، برنامه ریزی شده اند. از این رو، به آن ها سلول های مالتی پوتنت( Multipotent )، به معنای چندتوان، گویند. سلول های بنیادی بالغ هنوز در همه ی بافت های حیاتی پیدا نشده اند. در برخی بافت ها، مانند مغز، هر چند سلول های بنیادی وجود دارند، چندان فعال نیستند و بنابراین به آسانی به آسیب سلولی پاسخ نمی دهند. اکنون دانشمندان در پی راه هایی هستند که بتوانند این سلول های بنیادی را که از پیش وجود دارند، به رشد کردن و ساختن گونه ی درستی از سلول ها وادار کند تا جای سلول های آسیب دیده را بگیرند.
سلول های بنیادی را می توان از سرچشمه هایی مانند بند ناف کودک نوزاد نیز به دست آورد. بند ناف، در مقایسه با بافت های بالغی مانند مغز و مغز استخوان، سرچشمه ی دست یافتنی تری برای سلول های بنیادی است. گرچه دانشمندان می توانند این سلول ها را در ظرف ها کشت سلول پرورش دهند، این کار را تنها برای زمان محدودی می توانند ادامه دهند. به تازگی، دانشمندان به وجود سلول های بنیادی در دندان های کودک و مایع آمنیوتیک، مایعی که کودک به دنیا نیامده را در بر می گیرد، پی برده اند و این سلول ها نیز ممکن است توان پدید آوردن چند گونه سلول را داشته باشند. پژوهش برای شناسایی و مطالعه روی این سلول ها بسیار نوید بخش است، اما در گام ها نخستین خود است.​

 

[یلدا شیرازی]

متشکرم عالی بود