سلول‌های بنیادی - قسمت دوم

درمان‌های سلول بنیادی مبنا چگونه پیش‌رفت می‌کنند؟

درمان‌های مبتنی بر سلول‌های بنیادی یک شبه به‌وجود نیامده است. هر شیوه‌ی درمانی‌ی بالقوه کارآمد از یک ایده‌ی آزمون‌پذیر (testable idea) در نخستین یافته‌های پژوهش‌ها متولد می‌شود. در مرحله‌ی بعد این ایده مورد پژوهش جدی قرار ‌می گیرد و در آزمایش‌گاه آزموده می‌شود- این‌کار ممکن است چند سال و گاهی چند دهه به‌طول انجامد.- حتا اگر درمان‌های مبتنی بر این ایده در آزمایش‌های انجام شده در آزمایش‌گاه موفقیت چشم‌گیری کسب کند،  تنها زمانی یک درمان زیست‌پذیر (viable treatment) خواهد شد که ثابت شود این شیوه روشی ایمن و کارآمد برای درمان‌های بالینی انسانی است.

درمان‌ به کمک سلول‌های بنیادی در آینده

پژوهش‌گران و پزشکان سعی می‌کنند درمان‌هایی به کمک سلول‌های بنیادی طراحی کنند که :

• کارآمدتر باشند.
• احتمال رد پیوند  توسط بیماردر آن‌ها کم‌تر باشد.

درمان‌های مبتنی بر سلول‌های بنیادی در حال حاضر اغلب بر سلول‌هایی مبتنی هستند که شخص دیگری اهدا کرده است. این موضوع احتمال پس زدن سلول‌های بدن شخص اهداکننده به‌وسیله‌ی سیستم ایمنی بدن بیمار را افزایش می‌دهد. در آیند برای هر شخص این امکان فراهم خواهد شد که از نمونه‌ای از سلول‌های بنیادی خودش برای بازتولید بافت‌هایش استفاده کند. این کار خطر پس زدن راکاهش می‌دهد یا حتا از بین می‌برد.
اما این‌کار چگونه ممکن خواهد بود؟ بعضی از احتمالات عبارت‌اند از:

• جمع‌آوری سلول‌های بنیادی بالغ و سالم از یک فرد بیمار و دست‌کاری آن‌ها در آزمایش‌گاه برای تولید بافت جدید. بدین‌ترتیب بافت  در بدن بیمار می‌تواند دوباره پیوند زده شود و برای به‌حال اول برگرداندن یک عمل‌کرد از دست‌رفته به‌کارآید.
• درمان‌ به‌وسیله‌ی‌ تولید مثل غیر جنسی(therapeutic cloning) نیز می‌تواند ما را به  تولید سلول‌های بنیادی‌ای که به لحاظ ژنتیکی با بیمار یکسان هستند، توانا کند.
• یک راه کم‌خطر برای رسیدن به این هدف می‌تواند دست‌کاری سلول‌های بنیادی موجود در بدن برای انجام کارهای درمانی باشد. برای مثال، دانش‌مندان می‌توانند دارویی طراحی کنند که نوع خاصی از سلول‌های بنیادی را هدایت می‌کند تا یک عمل ازدست رفته در بدن بیمار را به حال اول برگرداند.

با یک دید سطحی امکانات درمان به‌وسیله‌ی سلول‌های بنیادی نامحدود به‌نظر می‌رسد. با این حساب آیا ما نمی‌توانیم از فناوری سلول‌های بنیادی برای درمان هر بیماری و بافت آسیب دیده در بدن استفاده کنیم؟ برای پاسخ به این سئوال پژوهش‌گران باید بتوانند توانایی‌های بالقوه  و نیز محدودیت‌های سلول‌های بنیادی را معین کنند.
برخی از پرسش‌هایی که مورد توجه قرار گرفته‌اند عبارت‌اند از:

• یک درمان سلول‌های بنیادی چقدر طول می‌کشد؟
• علت این‌که ما عمر می‌کنیم این است که سلول‌های ما کار انجام می‌دهند.اگر سلول‌های بنیادی بالغ در درمان‌ها استفاده شوند، آیا بافت‌هایی که از آن سلول‌ها تولید شده‌اند، سریع‌تر کار می‌کنند و سریع‌تر به مرحله‌ی نادرست عمل‌کردن نمی‌رسند؟
• دانش‌مندان هنوز نمی‌دانند درمان‌های مختلف مبتنی بر سلول‌های بنیادی چقدر ممکن است به‌طول انجامند.
• آیا می‌توانیم مطمئن باشیم که درمان‌های مبتنی بر سلول‌های بنیادی منجر به تولید غده (‌tumor)  در بدن ما نمی‌شوند.
• به طور طبیعی در بدن ما سلول‌های بنیادی جنینی  پیوسته تقسیم می‌شوند و نامتمایز باقی می‌مانند. برای استفاده‌ی موفق در درمان‌ها، سلول‌های بنیادی باید به طریقی به نوع دلخواهی تبدیل شوند و سرانجام از تقسیم باز ایستند. همه‌ی سلول‌های بنیادی جنینی نامتمایز  موجود در بدن ممکن است به صورتی کنترل نشده ادامه دهند  تبدیل به غده شوند.
• جلوگیری از رشد غده در موفقیت‌آمیز بودن درمان‌های مبتنی بر سلول‌های بنیادی بسیار تعیین‌کننده است. بیایید به این موضوع بادقت بیش‌تری نگاه کنیم:
هم در سلول‌های بنیادی جنینی و هم در سلول‌های بنیادی بالغ تنظیم نادرست ژن‌ها می‌تواند به تقسیم کنترل‌نشده‌ی سلول وتشکیل غده بیانجامد. این یک توجه ویژه به سلول‌هایی است که در دوره‌ای در آزمایش‌گاه کشت می‌شده‌اند. زیرا آن‌ها ممکن است ژن‌هایشان را به‌گونه‌ای متفاوت از حالتی که دربدن باشند، تنظیم کنند.
چرا این اتفاق می‌افتد؟ زیرا اغلب سلول‌ها در بدن ما به‌طور نامعین تقسیم نمی‌شوند و هیچ‌یک از آن‌ها برای رشد در ظرف‌های آزمایش‌گاه طراحی نشده‌اند.
دربسیاری از بافت‌ها مانند خون و پوست فرآیند تکراری وجود دارد که سلول‌ ها را به توقف فرآیند تقسیم، متمایز شدن از یک‌دیگر و حتا مردن پس از یک دوره‌ی زمانی هدایت می‌کند. هدایت درست به وسیله‌ی  سیگنال‌(علامت) هایی که از سلول‌های مجاور ومحیط زندگی سلول‌ها می‌آیند، انجام می‌شود. برای وادار کردن سلول‌ها به رشد محدود و معین در ظرف‌های آزمایش‌گاه، این فرآیند باید تاحدی کنترل شود. این عمل با تغذیه‌ی سلول‌ها با یک مایع واسط که شامل مواد مغذی و پروتئین‌های عامل رشدی که سلول‌ها را به فعال کردن ژن‌هایی که تقسیم سلولی را زیاد می کنند، انجام می‌شود. در اغلب موارد، علایم منظمی که محیط طبیعی سلول ایجاد می‌کنند همگی حاضر نیستند.
همه‌ی سلول‌ها به این شرایط زندگی ی جدید پاسخ مثبت نمی‌دهند. بعضی از آ‌ن‌ها خواهند مرد و تنها آن‌هایی  زنده می‌مانند که  خود را به‌تر با محیطی  تطبیق داده باشند.
بعد از طی  تعداد زیادی دوره‌ی تقسیم در ظرف آزمایش‌گاه سلول‌های زنده‌ی باقی مانده باید آن‌چنان تغییر کنند که برای پاسخ‌گویی و واکنش به سیگنال‌هایی که از محیط طبیعی بیمار میرسد، ناتوان شوند. حتا ممکن است تغییرات پایداری در DNA آن‌ها داده شود. بازگرداندن این سلول‌ها به بدن یک پیش‌نهاد خطرناک است زیرا  آن‌ها به رشدکردن شرطی شده‌اند نه به متمایز شدن.
 این اتفاق مثل زندگی‌ی حیوانی است که تمام عمرش را در قفس بوده است و بعد از مدت‌ها به حیات وحش خود بازمی‌گردد. آیا شما انتظار دارید او بلافاصله بداند که با محیط جدید چگونه ارتباط برقرار کند و به محرک‌های آن واکنش نشان بدهد؟
شبیه‌سازی محیط طبیعی‌ی بدن در آزمایش‌گاه یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها در پژوهش‌های  سلول‌های بنیادی است؛ این موضوع  اکنون  کانون تلاش‌های زیادی در سراسر جهان است. درمان‌های آینده بر توانایی پزشکان در دست‌کاری سلول‌های بنیادی به‌صورتی که مانند شرایط طبیعی بدن قابل قبول باشد، استوار خواهد بود.

درمان‌های سلول بنیادی مبنا کی باید شروع شوند؟

درمان‌های سلول بنیادی مبنا کی باید شروع شوند؟
اولین گام بنا کردن یک مدل تجربی طراحی یک دستور کار آزمایش‌گاهی است که چگونگی‌ی عمل این روش درمانی در بدن انسان  را در خود داشته باشد. برای این که شیوه‌ی درمانی  مذکور کارآمد باشد، یک مدل تجربی باید ویژگی‌های زیر را داشته باشد:

• باید به دقت زیست‌شناسی سلول‌های بنیادی انسان را منعکس کند.
• باید تکرار پذیر باشد.
• باید به آزمایش‌ها اجازه دهد در خلال یک دوره‌ی زمانی معقول، کامل شده  و مراحل تحلیل و تکرار را به انجام رسانند.


پژوهش‌گران از دو مدل اساسی برای توسعه‌‌‌ی درمان‌های مبتنی بر سلول‌های بنیادی استفاده می‌کنند:

1. اغلب آزمایش‌های اولیه با استفاده از سلول‌های بنیادی کشت‌شده‌‌ای که در ظرف‌های آزمایش‌گاهی رشد کرده‌اند اجرا می‌شود. این سلول‌ها از نمونه‌ی بافت‌های انسانی یا از اندام‌های مدل‌شده‌ی موش‌ها و موش‌های صحرایی می‌آیند.
2. درمان‌های برگزیده‌ای تصحیح‌شده در مدل‌های حیوانی نظیر موش‌ها و موش ‌های صحرایی پیش از استفاده در درمان‌های بالینی انسانی آزموده می‌شوند.

این‌جا خواهیم دید پژوهش‌گران چگونه  برای آزمایش‌های اولیه مدل‌هایی طراحی می‌کنند:
آن‌ها این‌کار را به‌وسیله‌ی  "خطوط" ِ سلولی (cell "lines")  که در آزمایش‌گاه رشد می‌کنند، انجام می‌دهند. یک خط سلول بنیادی مجموعه سلول‌هایی است که به طور پیوسته تقسیم می‌شوند و از بافت‌های انسانی یا حیوانی به‌دست آمده‌اند. پژوهش‌گران هم از خطوط سلول‌ها ی بنیادی جنینی و هم از خطوط سلول‌های بنیادی بالغ به عنوان مدل‌های آزمایش استفاده می‌کنند.
سلول‌های بنیادی جنینی کمی پس از عمل لقاح (fertilization)  از جنین برداشت می‌شوند. برای ساخت یک خط سلول بنیادی جنینی، یک جنین باید به سلول‌ های منفردی تفکیک شود. یک سلول منفرد از جنین در یک ظرف قرار داده می‌شود و مواد غذایی موردنیاز و نیز عوامل رشد برا یآن فراهم می‌شود تا شرایط تقسیم‌شدن برای آن شبیه‌سازی شود.
تا زمانی که در شرایط کنترل‌شده عامل‌های رشد متناسب برای  جلوگیری از تفکیک خط سلول حاصل فراهم است، خط سلول به تقسیم شدن ادامه می‌دهد.
اخیراً اکثر سلول‌های بنیادی جنینی با استفاده از جنین موش درست شده‌اند. در عین حال پژوهش‌گران چندین منبع دیگر برای  سلول‌های بنیادی جنینی را ارزیابی می‌کنند.

سلول بنیادی جنینی از جنین IVF

خطوط سلول‌ ها بنیادی جنینی انسانی می‌تواند از جنینی که در شرایط مصنوعی ساخته شده است، مشتق شود. اغلب بارورسازی(لقاح) در بدن جنس ماده(زن) انجام می‌شود، ولی فناوری IVF انجام ونیز رشد دادن جنین را در آزمایش‌گاه میسر ساخته است.
به‌کمک این فناوری بسیاری از زوج‌های نابارور می‌توانند صاحب فرزند شوند. اما در بسیاری از موارد همه‌ی جنین‌های ساخته شده مورد استفاده قرار نمی‌گیرند و جنین‌های باقی‌مانده منجمد شده و نگه‌داری می‌شوند. این جنین‌ها منابع کارآمدی برای پژوهش‌های بعدی هستند.

خط سلول بنیادی بالغ

خطوط سلول بنیادی بالغ که از بافت‌های بالغ جدا شده‌اند، منبع عالی دیگری برای مطالعه و پژوهش هستند. بخش عمده‌ی پژوهش با استفاده از خطوط سلول بنیادی بالغ از موجودات زنده‌ی مدل، مانند موش‌های معمولی و موش‌های صحرایی انجام می‌شود. زیرا به‌دست آوردن سلول‌های بالغ از انسان ممکن است روش‌های جراحی تهاجمی را به هم‌راه داشته باشد.
پژوهش‌های سلول‌های بنیادی در دنیای ما چه تأثیری خواهند داشت؟
درمان‌ها مبتنی بر سلول‌های بنیادی رفته‌رفته به‌ یک شیوه‌ی درمانی‌‌‌ی متداول در درمان بیماری‌‌ها تبدیل می‌شود. ولی آیا سزاوار است ما این فناوری‌های جدید را بدون در نظر گرفتن تأثیرات آن‌ها بر جامعه بپذیریم؟ 
به عنوان مثال ممکن است درباره‌ی مزایای درمان به‌ کمک سلول‌های بنیادی زیاد شنیده باشیم ولی به راستی چنین درمان‌هایی چه خطراتی را در پی دارند؟
همه‌‌ ‌ی ما  مسئول کاوش تأثیرات بالقوه‌ی پژوهش‌ها ی مبتنی برسلول های بنیادی در زندگی خود هستنیم و باید این‌کار را چنان انجام دهیم که بتوانیم  در این باره تصمیم بگیریم.