سلول‌های بنیادی، نوشدارویی ناشناخته

سلول‌های بنیادی، نوشدارویی ناشناخته
سلول‌های بنیادی چیستند؟ چگونه و به چه دلیل از آنها استفاده می‌شود؟

اینها سوالاتی هستند که پاسخ آنها شاید برای بسیاری روشن نباشد. سلول های بنیادی سلول‌های تشکیل‌دهنده بافت‌ها هستند و امید دانشمندان این است که بتوان به کمک سلول‌های بنیادی بافت‌های بیمار یا تخریب شده را ترمیم کرد.
سلول‌های بنیادی باقی مانده از توده سلولی هستند که جنین از آن بوجود آمده است، توده سلولی که بعد از لقاح در رحم مادر تشکیل می‌شود به سرعت تکثیر پیدا می‌کند و بعد از چند هفته تبدیل به جنین یا یک انسان کوچک می‌شوند.اما قبل از این تغییر همه سلول‌ها مشابه هم هستند، مجموعه ژنوم موجود درهسته تمامی این سلول‌ها هم مشابه است.به مرور زمان و با رشد جنین هر دسته از این سلول‌ها با توجه به نوع بافتی که تشکیل خواهند داد تغییر شکل می‌دهند و دلیل این تغییر شکل این است که در هر دسته از این سلول‌ها تنها ژن‌های مربوط به بافتی که تشکیل خواهند داد فعال و سایر ژن‌های موجود در هسته برای همیشه غیرفعال می‌شوند.
اما تعداد بسیار اندکی از این سلول‌ها قابلیت تغییر پذیری خود را حفظ می‌کنند، مانند سلول‌هایی که ازخون بند ناف جنین پس از تولد گرفته می‌شوند. این سلول‌ها می‌توانند پس از قرار گرفتن در یک بافت مشخص ژن‌های خود را با بافت مورد نظر تطبیق دهند و بخشی از آن بافت شوند.
امید دانشمندان این است که بتوان به کمک سلول‌های بنیادی بافت‌های بیمار یا تخریب شده را ترمیم کرد و هر چند که این نظریه در حد تئوری امیدوارکننده به نظر می‌رسد، اما تجربه عملی متخصصان در این مورد بسیار اندک است. بزرگترین مشکل اینجاست که این سلول‌ها را تنها می‌توان هنگام تولد از بند ناف جنین جدا و تحت شرایط خاص حفظ کرد، اما عده‌ای از متخصصان معتقدند که سلول‌های مغز استخوان که به سلول‌های خون ساز معروفند نیز این قابلیت را در خود حفظ کرده‌اند و می‌توان از آنها برای درمان بیماری‌های مختلف و به ویژه بیماری‌هایی مانند آلزایمر و دیابت که درمان قطعی ندارند استفاده کرد. با اینکه هنوز مشخص نیست تا چه حد می‌توان به این روش امیدوار بود، یکی از اولین مراکز پژوهشی- درمانی سلول‌های بنیادی در شهر کلن در آلمان افتتاح شده است.
"پیتر نیچه" یکی از پزشکان مرکز که علاوه بر تخصص در بیمارهای دیابتی مدتها در پروژه‌های تحقیقاتی روی سلول‌های بنیادی کار کرده می‌گوید: " سلول های بنیادی بستر درمانی کاملا تازه‌ای هستند. راهی نو در پزشکی که بی‌نیاز از داروست و راه بسیار جالبی که در آن بدن خودش به خودش کمک می‌کند." این متخصصان سلول‌های بنیادی را از مغز استخوان در ناحیه تهیگاه بیرون می‌آورند. در مقایسه با سلول‌های بنیادی جنین که جدا کردن و حفظ آنها بسیار پر زحمت و پرهزینه است، استفاده از این سلول‌ها بسیار ساده‌تراست.
دکتر نیچه می‌گوید: "این سلول‌ها کشت داده می‌شوند، یعنی اینکه سلول ها ابتدا از مغز استخوان جدا و بعد از آن برای تکثیر کشت داده می‌شوند، به دلیل اینکه به مقدار زیادی از این سلولها نیازمندیم."
پیتر نیچه که متخصص بیماری دیابت است، معتقد است که امید درمان بیماران دیابتی با این روش بسیار بالاست.
وی در مورد نتیجه تزریق سلول‌های بنیادی به بیماران دیابتی می‌گوید:
"این سلول‌ها را در پای بیماران دیابتی درون زخم‌های بدخیم تزریق کردیم.
در طول دوره درمان قابل مشاهده بود که چطور زخم‌ها کوچکتر شده و به مرور بهبود پیدا کردند. نکته‌ای که ما را امیدوارتر کرده، این است که در برخی از بیماران متابولیسم قند تا حد قابل توجهی بهتر شده است تا جایی که بیمار نیازی به مصرف انسولین یا داروهای دیگری نداشته است."
همانطور که نیچه عنوان می‌کند، تزریق سلول‌های بنیادی در مواردی کاملا موفقیت آمیز بوده است. با وجود این بسیاری از متخصصان معتقدند پیوند این سلول‌ها پیچده‌تر از آنی است که در مرحله تئوری مطرح می‌شود.
دکتر "کریستوف اشتام" جراح قلب کلینیک دانشگاه "روستوک" که تاکنون چند بار در پروسه پیوند سلول‌های بنیادی که از مغز استخوان گرفته شده‌اند، شرکت کرده می‌گوید: " ما به طور مشخص نمی‌دانیم که چه کار می‌کنیم! این را هم نمی‌دانیم که بعد از پیوند چه اتفاقی خواهد افتاد. با توجه به تجربیاتی که در این زمینه وجود دارد، مثلا هنگام پیوند این سلولها به قلب احتمال اینکه واقعا از این سلولها سلولهای تازه عضلات قلب تشکیل شود مدام کمتر می‌شود. شاید بتوانیم از این سلول‌ها در رگ‌سازی استفاده کنیم تا با رگهای خونی تازه سلول‌های قلبی خواب رفته، اما هنوز زنده قلب را بیدار کنیم و به تحرک در آوریم."
از سوی دیگر عکس‌العمل بدن در برابر سلول‌های بنیادی تزریق شده به روشنی مشخص نیست و برخی از متخصصان حتی معتقدند استفاده عملی از این سلول ها بر روی بیماران باید ممنوع شود.
"یورگن هرشلر" از موسسه نورون شناسی دانشگاه کلن می‌گوید: "نظراتی وجود دارد که از نظر کلینیکی و عملی هرگز ثابت نشده‌اند، مثلا بهبودی قطعی. اگر با گذشت زمان اثر مثبت این روش درمانی ثابت نشود، می‌شود به این نتیجه رسید احتمالا تاثیر منفی داشته است."
هرشلر هم مانند بسیاری از محققان علوم پایه معتقد است استفاده از این روش ابتدا در آزمایشگاه و بر روی حیوانات آزمایشگاهی به نتیجه مثبتی برسد.
با وجود این، بسیاری از بیماران حاضرند در روشهای درمانی با استفاده از سلول‌های بنیادی شرکت کنند و برای هر جلسه درمانی تا پنج هزار یورو بپردازند
سلول‌های بنیادی دسته‌ای از سلول‌های بدن هستند که هنوز تمایز نیافته و برای کار ویژه‌ای آماده نشده‌اند. این سلول‌ها دارای خاصیت خودتکثیری هستند و می‌توانند در مراحل بعدی حیات خود از یک‌دیگر متمایز شده و به‌ انواع مختلف سلول‌های بدن تبدیل شوند. سلول‌های بنیادی می‌توانند به همه‌ی انواع سلول‌ها اعم از عصبی، ماهیچه‌ای، خونی، استخوانی، و پوستی تبدیل شوند.
این ویژگی‌ی سلول‌های بنیادی، نظر پزشکان و پژوهش‌گران سلول‌های بنیادی را به خود جلب کرده است،به طوری‌ که امروزه حجم گسترده‌ای ازپژوهش‌ها به مطالعه در این زمینه اختصاص دارد. سلول‌های بنیادی امروز، امید اول ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده و فردا، امید اول ساخت اندام‌های انسانی است.

به‌طور کلی سلول‌های بنیادی دارای دو خصوصیت عمده هستند:

1) قدرت تکثیر نامحدود
2) خصوصیت پُرتوانی (Pluripotency)؛ به‌عبارت دیگر، این سلول‌ها می‌توانند در محیط آزمایشگاهی انواع مختلفی از سلول‌ها را به‌وجود بیاورند.
سلول‌های بنیادی را با توجه به منشأ آن‌ها به دو دسته تقسیم می‌کنند:
•سلول‌های بنیادی جنینی (Embryonic Stem Cells) که در مراحل اولیه تشکیل جنین، از آن گرفته می‌شود.
•سلول‌های بنیادی بالغ (Adult Stem Cells) که پس از تولد فرد و به‌ویژه از مغز استخوان آن گرفته می‌شود.

منشاء سلول‌ها ی بنیادی بالغ

سلول‌های بنیادی بالغ همان‌طور که از نام‌شان مشخص است، پس از تولد از فرد گرفته می‌شوند. برای مثال این سلول‌ها را می‌توان از بافت مغز استخوان یک فرد سالم تهیه کرد. البته بر اساس یافته‌های اخیر، برخی معتقدند که هر بافتی دارای سلول‌های بنیادی خاص خود است. به‌طور مثال، مشخص شده که قلب، مغز و ماهیچه‌های اسکلتی هر کدام دارای سلول‌های بنیادی خاص خود هستند و همه‌ی این سلول‌ها در بدن یک فرد بالغ وجود دارند. به‌عنوان مثال، سلول‌های بنیادی قلبی بیشتر در ناحیه اپیکس (Apex) قلب و سلول‌های بنیادی مغزی عمدتاً در دیواره‌ی بطن مغز متمرکز هستند. با این حال دقیقاً مشخص نیست که منشأ این سلول‌های بنیادی گوناگون، چه سلولی است و آیا منشأ همه این‌ها همان سلول‌های مغز استخوان هستند که هر یک به سمت اندام‌ خاصی مهاجرت کرده و به سلول‌های بنیادی خاص آن تبدیل می‌شوند، یا منشأ دیگری برای آنها وجود دارد.

منشاء سلول‌ها ی بنیادی جنینی

بن‌یاخته‌های جنینی در مرحله بلاستوسیست از توده سلولی داخلی یا Inner Cell Mass گرفته می‌شوند. بلاستوسیست یکی از مراحل دوران جنینی است که به لحاظ مرفولوژی، شبیه یک توپ توخالی است.
سلول‌های محیط این توپ تروفوبلاست (Trophoblast) هستند که جفت را می‌سازند. در داخل این توپ هم تعدادی سلول جمع شده‌اند که در مراحل بعدی، به جنین تبدیل می‌شوند. اگر این تودة سلول‌های داخلی را برداشته و در محیط آزمایشگاهی کشت بدهند، بن‌یاخته‌های جنینی ایجاد می‌شوند. اما هنوز دقیقاً مشخص نیست که آیا این توده سلول‌های داخلی منشأ بن‌یاخته‌های جنینی هستند، یا این‌که فرآیند مذکور، حاصل شرایط محیطی بوده و تودة سلول‌های داخلی در محیط آزمایشگاهی سلول‌های دیگری را می‌سازند که آن‌ها به بن‌یاخته‌ جنینی بدل می‌شوند
چرا ما برای همیشه زنده نمی‌مانیم؟
• به خاطر این‌که بیمار می‌شویم؟
• به خاطر این‌که پیر می‌شویم؟
• به خاطر این‌که مصدوم می‌شویم و ترمیم نمی‌شویم؟
همه‌ی این‌ها درست هستند. هر یک از این موارد از ناتوانی‌ی بدن در رشد، نگه‌داری و ترمیم عمل‌کردهای خود که به سلول‌های بنیادی وابسته است، نتیجه می‌شود.
سلول‌های بنیادی مواد اصلی ساختمان بدن انسان را تشکیل می‌دهند. همین موضوع باعث می‌شود آن‌ها نامزدهای خوبی برای بازسازی (restoring) بافت‌های تخریب شده بر اثر جراحت یا بیماری باشند.
چندین دهه است که پژوهش‌گران زیست‌شناسی، سلول‌های بنیادی را به منظور آشنایی با ساز و کار رشد و تکامل و نیز برای درمان بیماری‌ها مطالعه می‌کنند.
درما‌ن‌های مبتنی بر فناوری سلول‌های بنیادی چیزی بیش از پیوند ساده‌ی سلول‌ها به بدن و انتظار برای عمل‌کردن آن‌هاست. هدف هر درمان به‌وسیله‌ی سلول‌های بنیادی، ترمیم بافت‌های تخریب‌شده‌ای است که نمی‌توانند خود را ترمیم کنند.

جایگاه سلول‌ها ی بنیادی درمانی در حال حاضر

آیا می‌دانید که درمان بعضی از بیماری‌ها به‌کمک سلول بنیادی اکنون کاری عادی است؟
• سلول‌های بنیادی مغز استخوان: شاید بهترین شیوه‌ی شناخته‌شده‌ی درمان به‌وسیله‌ی سلول‌های بنیادی، تاکنون، پیوند سلول‌های مغز استخوان برای درمان سرطان خون (leukemia) و انواع دیگر سرطان ونیز اختلالات گوناگون خونی است.
اما چرا این بیماری‌ها به چنین درمان‌هایی نیازمندند؟ سرطان‌ خون (leukemia) نوعی سرطان مربوط به گلبول‌های سفید خون (leukocyte) است. مانند سایر سلول‌های خون، گلبول‌های سفید -در طی فرآیندی که از سلول‌های بنیادی بالغ همه‌کاره آغاز می‌شود- در مغز استخوان تولید می‌شوند. گلبول‌های سفید بالغ به جریان خون وارد می‌شوند تا در مقابل حمله‌ی احتمالی‌ی هر‌گونه عفونت از بدن دفاع کنند. هنگامی‌که گلبول‌های سفید، رشد و عمل‌کردی غیرطبیعی داشته باشند، سرطان خون از نوع لوکمی (leukemia) عارض می‌شود. این سلول‌های غیرطبیعی نمی‌توانند با عفونت‌ها مقابله کنند و عمل‌کرد سایر اندام‌ها را نیز دچار اختلال می‌کنند. درمان موفقیت‌آمیز لوکمی به نابودی‌ی همه‌ی سلول‌های غیرطبیعی و رشد و عمل‌کردن سلول‌های سالم در بدن شخص بیمار وابسته است. یک روش درمان استفاده از شیمی‌درمانی (chemotherapy) است که در آن از دارو‌های قوی برای هدف‌گیری و از بین بردن سلول‌های غیرطبیعی استفاده می‌شود. وقتی شیمی‌درمانی به تنهایی نتواند آن‌ها را از بین ببرد، پزشکان به پیوند سلول‌های مغز استخوان روی می‌آورند. در یک پیوند سلول‌های مغز استخوان، سلول‌های بنیادی مغز استخوان شخص بیمار با سلول‌های بنیادی مغز استخوان فرد اهداکننده‌ی سالم (البته به شرطی که سلول‌های دو بدن با یک‌دیگر سازگار باشد) جابه‌جا می‌شود. برای انجام این کار، همه‌ی سلول‌های مغزاستخوانی و همه‌ی گلبول‌های سفید غیرطبیعی‌ی بدن شخص بیمار با به‌کارگیری روش‌های شیمی‌درمانی و تابش اشعه از بین می‌رود. سپس نمونه‌ای از سلول‌های مغز استخوان ِ فرد ِ اهداکننده که دارای سلول‌های بنیادی سالم است به جریان خون شخص ِ بیمار تزریق می‌شود. اگر پیوند موفقیت‌آمیز باشد، سلول‌های بنیادی به مغز استخوان شخص بیمار وارد شده و به جای گلبول‌های سفید غیرطبیعی ، گلبول‌های سفید سالم و جدید را جای‌گزین می‌کنند.
•پیوند سلول‌های بنیادی بالغ: پیوند سلول‌های بنیادی ِ جانبی ِ خون
اگرچه اغلب سلول‌های بنیادی خون در مغز استخوان ساکن هستند، بخش ِ کوچکی از آن‌ها در جریان خون وجود دارند. این سلول‌های بنیادی ِ جانبی ِ همه‌کاره یا (PBSC Peripheral Bload Stem Cell) می‌توانند درست شبیه سلول‌های بنیادی مغز استخوان برای درمان لوکمی و دیگر سرطان‌ها و اختلالات خونی به‌کار آیند. جمع‌آوری و استخراج PBSCها که از خون در حال جریان به‌دست می‌آیند، آسان‌تر از سلول‌های مغز استخوان (که باید از میان استخوان‌ها استخراج شوند) است. اگرچه PBSCها در جریان خون پخش هستند، جمع‌آوری آن‌ها به مقداری که برای ترتیب دادن یک درمان کافی باشد، خود می‌تواند یک چالش بزرگ باشد.
•پیوند سلول‌های بنیادی خون بند ناف(Umbilical Cord Blood Stem Cell Transplant)
نوزاد تازه متولد شده دیگر نیاز ی به بند ناف خود ندارد. به همین دلیل از قدیم به عنوان یک محصول فرعی‌ی فرآیند تولد ، دور ریخته می‌شود. اما در سال‌های اخیر ثابت شده است که بندناف منبعی غنی از سلول‌های بنیادی همه‌کاره‌ی خون است و به همین دلیل می‌تواند در درمان انواع بیماری‌هایی که توسط PBSCها و سلول‌های بنیادی مغز استخوان درمان می‌شوند، به‌کار آید.
احتمال رد پیوند سلول‌های بنیادی خون بند ناف، نسبت به سلول‌های بنیادی مغز استخوان و سلول‌های بنیادی جانبی خون کم‌تر است. شاید این به خاطر این باشد که سلول‌ها هنوز ویژگی‌هایی را که سیستم ایمنی بدن فرد دریافت‌کننده ، آن‌ها را به این وسیله شناسایی کند وبه ایشان حمله کند.
دو ویژگی‌ی همه‌کاره بودن و در دست‌رس بودن سلول‌های بنیادی خونی بندنافی باعث می‌شود در درمان‌های پیوندی از آن‌ها به‌وفور استفاده شود

درمان‌های سلول بنیادی مبنا چگونه پیشرفت می ‌‌کنند

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؟

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 های بنیادی در درمان دیابت

لزوم استفاده از روشی که بتوان سلول هایی از بین رفته انسولین ساز در دیابت نوع 1 را دوباره جایگزین کرد و بدین ترتیب بتوان دیابت نوع 1 را کاملا درمان نمود دانشمندان را بر این داشت تا از سلول های بنیادی در این زمینه استفاده کنند. این سلول ها دارای این خصوصیت منحصر به فرد هستند که بالقوه می توانند به هر یک از سلول های بالغ بدن تبدیل شوند. سلول های بنیادی را می توان از جنین انسانی و یا حتی فرد بالغ جدا کرد. از لحاظ تئوری سلول های بنیادی جنینی را می توان در خارج بدن کشت داد و آنها را با استفاده از روش های مختلفی از جمله استفاده از "فاکتورهای رشد" به سلول های انسولین ساز تبدیل کرد و وقتی مقدار کافی از این سلول ها در دسترس باشد می توان از آنها برای درمان هر فرد دیابتی که نیاز به این سلول ها داشته باشد استفاده کرد. همچنین می توان این سلول ها را با دستکاری ژنتیکی در برابر سیستم ایمنی شخص گیرنده و رد پیوند مقاوم کرد، کاری که در مورد سلول های بنیادی بالغ امکان پذیر نیست. این امکان نیز وجود دارد تا با قرار دادن این سلول ها در یک ماده غیر ایمنی زا کاری کرد که از رد شدن آنها توسط دستگاه ایمنی جلوگیری شود و دیگر نیازی به استفاده از داروهای ضد رد پیوند نباشد. در یکی از تحقیقات جالبی که به تازگی در باره سلول های بنیادی در افراد بالغ صورت گرفت نشان داده شد که اگر سلول های بنیادی موجود در دیواره مجاری غدد لوزالمعده در بالغین در محیط آزمایشگاه کشت داده شوند می توان با تحریک آنها، یک توده سلولی درست کرد که نه تنها قادر به ترشح انسولین است بلکه قادر است تا میزان ترشح را براساس قند خون محیط کم یا زیاد نماید، کاری که برای موفق بودن پیوند بسیار ضروری و حیاتی است. با این وجود مهمترین نگرانی در مورد پیوند سلول های بنیادی خطر ایجاد تومورهای سرطانی در شخص گیرنده است مخصوصا در مواقعی که از سلول های بنیادی جنینی استفاده می شود.

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.
منابع :
جزوه آموزشی کنترل آسان دیابت، "آموزش دیابت گابریک"
http://www.gabric.ir
http://www.ardalan.id.ir/
http://www.govashir.com