دی ۵, ۱۳۹۶

آموزش

آموزش

تعریف سلول های بنیادی

سلول های بنیادی پایه تکثیر و گسترش سلولی در تمامی موجودات پرسلولی هستند. این سلول ها توانایی تکثیر و خودنوسازی داشته و به انواع سلول های بافت های مختلف تمایز می یابند. اولین مرحله وجود سلول های بنیادی در حیات موجودات در بلاستوسیت دوره جنینی است و پس از آن در طول زندگی در انواع بافت های بدن حضور داشته و در صورت آسیب سلول ها تکثیر شده و به سلول های بافت مورد نظر تمایز می یابند.

سلول های بنیادی با توجه به توانایی آنها در تبدیل و تمایز، به انواع گوناگون همه توان، پرتوان، چند توان، و تک توان طبقه بندی می شوند.

سلول های همه توان Totipotent: سلول هایی هستند که قادرند خودنوسازی (یعنی تولید یک سلول نظیر خود) می توانند نه تنها تمام سلول های تمایز یافته بدن را بسازند، بلکه قادرند سلولهای تشکیل دهنده پرده های خارج جنینی، کیسه زرده و جفت را تولید کنند.

  • یک نوع کرم پهن به دلیل وجود سلول های بنیادی خاص در بدنش، قادر است اگه به صد قطعه هم تقسیم شود هر قطعه یک کرم کامل و سالم را پدید آورد که این سلول های بنیادی همان سلول های بنیادی پرتوان هستند.

سلول های پرتوان Pluripotent: سلوهایی هستند که علاوه بر قابلیت خودنوسازی (یعنی تولید یک سلول نظیر خود)، می توانند انواع سلول تمایز یافته بدن را تولید کنند. یعنی بتوانند همه ۲۰۰ نوع سلول بدن انسان را چه بنیادی و چه غیر بنیادی بسازند.

  • سلول های بنیادی پرتوان، بخاطر این که قادرند به طور نامحدود در آزمایشگاه زنده بمانند و تکثیر شوند و همچنین از این جهت که می توانند انواع سلول های دیگر را بسازند، کاربردهای زیست-پزشکی دارند.

سلول های چند توان Multipotent: سلول های بنیادی چند توان سلولهایی هستند که علاوه بر قابلیت خودنوسازی (یعنی تولید یک سلول بنیادی دیگر مثل خود)، می توانند بسته به شرایط محیطی، چند نوع یا چندین نوع سلول تمایز یافته (یعنی غیر بنیادی) مختلف را تولید کنند.

  • به عنوان مثال، سلول های بنیادی خونساز از جمله سلول (Hematopoietic Stem Cells) های بنیادی چندتوان هستند چون علاوه بر خود، می توانند چند نوع سلول تمایز یافته متفاوت را بسازند. برخی از سلول های تمایز یافته که توسط سلول های بنیادی خونساز تولید می شوند، عبارتند از: گلبول قرمز خون، نوتروفیل، بازوفیل، منوسیت و…..

سلول های تک توان Unipotent : سلولهای بنیادی تک توان سلول هایی هستند که علاوه بر قابلیت خودنوسازی (یعنی تولید یک سلول بنیادی دیگر مثل خود)، می توانند فقط یک نوع سلول تمایز یافته را تولید کنند.

  • به عنوان مثال، سلول های بنیادی اسپرماتوگونیال (Spermatogonial Stem Cells) از جمله سلول های بنیادی تک توان هستند چون علاوه بر خود، فقط می توانند یک نوع سلول تمایزیافته (یعنی اسپرم) را بسازند.
  • همچنین سلولهای بنیادی ماهیچه ای موسوم به سلول های ماهواره ای (Satellite cells) این گونه اند، چون علاوه بر خود، فقط می توانند سلول های ماهیچه ای بسازند.

سلول های بنیادی جنینی:

این سلول ها از توده سلولی داخلی بلاستوسیت، ۳ تا ۵ روز بعد از تشکیل تخم، به دست آمده و قادرند به انواع سلول های مختلف بدن یک موجود تبدیل شوند. این سلول ها تحت شرایط مناسب، به طور نامحدود رشد و تکثیر می یابند. سلول های بنیادی جنینی پر توان هستند، بدین معنی که می تواند منجر به تشکیل انواع رده های سلولی بدن شوند. این سلول ها منبع با ارزشی جهت درمان بیماری ها محسوب می شوند.

سلول های بنیادی بزرگسالان:

این سلول ها از سلول های بنیادی جنینی تکامل یافته تر هستند و قادرند به انواع سلول های مختلف بافت خاص یا اعضای بدن تبدیل شوند. این سلول ها وظیفه ی جایگزینی مداوم سلول های از بین رفته با سلول های جوان را بر عهده دارند.

این سلول ها فقط قادرند به سلول های بافت هایی که در آن قرار دارند تبدیل شوند. برای مثال، سلول های بنیادی تشکیل دهنده کبد قادرند به سلول های بافت کبد تبدیل شوند و قادر نیستند به سلول های بافت قلبی تبدیل شوند.

سلول های بنیادی بند ناف:

بند ناف از محصولات زایمانی است که بعد از تولد نوزاد دور ریخته می شود. درحالیکه خون بند ناف غنی از سلول های بنیادی است. این سلول ها همانند سلول های خونساز حاصل از مغز استخوان، توانایی بالایی در درمان بیماری های خونی و سرطان دارند.

سلول های پرتوان القایی:

سلول هایی هستند که در آزمایشگاه مهندسی شده و همانند سلول های بنیادی جنینی رفتار می کنند. این سلول ها با وارد کردن ۴ ژن سلول های تک توان به سلول هایی مانند فیبروبلاست، به سلول های پر توان تبدیل می شوند. این امر موجب می شود تا محققان بتوانند از سلول های خود فرد، سلول های پرتوان القایی را ایجاد کنند که همانند سلولهای بنیادی رویانی قادرند به انواع سلول ها تمایز کنند. این روش به خصوص برای مطالعات آزمایشگاهی امری مفید است اما باید آزمون های زیادی جهت بررسی کارآمدی آن صورت گیرد تا بتوان به عنوان یک منبع سلول یا بافت به منظور درمان پزشکی مورد استفاده قرار گیرد.

ارزش سلولهای بنیادی:

امروزه، دانشمندان در سراسر جهان با انجام تحقیقات سلولی، با افزایش درک ما از بدن انسان و یافتن راه های موثر و کارآمد جهت درمان بیماری های جدید کمک شایانی به مردم جهان می کنند.

از آنجایی که درک و شناخت کافی بافت ها و اندام ها و همچنین عملکرد آنها تاثیر شگفتی بر تشخیص بهتر و موثرتر برای درمان بیماری ها و آسیب ها دارد، و از طرفی داروهای اخیر کمکی به بهبود کامل بیماری های ترویج یافته نداشته است، سلول های بنیادی امید تازه ای را برای آیندگان فراهم کرده است.

دانشمندان در حال بررسی چگونگی استفاده از سلول های بنیادی برای تولید بافت و پیوند آنها به بافت های آسیب دیده توسط بیماری، پیری و هرگونه جراحات، در پی رسیدن به نتایج دلخواه هستند. همچنین با تحقیق و یافتن راه هایی برای تحریک خودنوسازی سلول های بنیادی بدن انسان، برای ترمیم بافت های آسیب دیده و یا برای جلوگیری از گسترش آسیب بیشتر این بافت ها، طیف وسیعی از بیماری ها را تحت مطالعه قرار داده اند.

تحقیقات سلول های بنیادی راهکار فوق العاده ای برای درمان های پزشکی ارائه داده اند، اما دانشمندان هنوز هم در پی یافتن اطلاعات گسترده تری درباره سلول های بنیادی و نیز بررسی چگونگی بکارگیری آنها در علم پزشکی هستند.

یکی از مسیرهای امیدوارکننده در اکتشافات علمی، تبدیل دانش علمی به درمان های پزشکی است، این فرایند زمانی به نتیجه می رسد که دانشمندان اطمینان لازم را جهت ارائه درمان موثر و بی خطر از به کارگیری آن روش درمانی حاصل کنند. اما از آنجایی که مطالعات صورت گرفته بر روی مدل های حیوانی، ممکن است نتایج یکسانی را با مدل های انسانی نداشته باشد، در نتیجه بهره گیری از این مطالعات مشکلاتی را در امر درمان ایجاد خواهد کرد. بنابراین دانشمندان در تلاش هستند که با منطبق کردن نتایج مطالعات حیوانی و انسانی، ادعاهای خود مبنی بر استفاده موثر و بی خطر از سلول های بنیادی را در درمان بیماری ها اثبات کنند.

پژوهش های بنیادی:

اساس و اجزای سازنده تمام موجودات زنده سلول است و دانشمندان جهت درک و یافتن علل هر بیماری باید به پایه ساختار بافت و ارگان بدن توجه داشته باشند. بنابراین دانشمندان با درک و تست اصول علمی در آزمایشگاه ها، زمینه اکتشافات مهم پزشکی را فراهم می کنند.

دانشمندان با طرح یک مسئله علمی و یافتن پاسخ هایی برای آن، با بررسی دقیق تمامی احتمالات با استفاده از تفکری منطقی به بهترین راه حل دست می یابند. این کار به واسطه ی انجام مشاهدات و آزمایشات امکان پذیر می شود. از این روش در تمامی شاخه های علم می توان بهره گرفت و اما در زمینه علوم سلولی، با توجه به اینکه ساختار تمامی اجزا و بافت های بدن سلول است، با شناخت و تسط کامل بر اطلاعات سلولی، می توان گام های محکمی برای دستیابی به اهداف درمانی برداشت.

  • مشاهده و طرح یک سوال
  • انجام پژوهش اولیه
  • تدوین و تنظیم فرضیه
  • انجام آزمایشات
  • تحلیل داده ها و اطلاعات
  • نتیجه گیری

از آنجایی که روش علمی به عنوان مجموعه ای از مراحل می شود، ایده ها و اطلاعات باعث می شود دانشمندان در طی روند مراحل، با تکرار آزمون و خطا به نتایج ارزشمندی دست یابند. همچنین با انتشار روش ها و نتایج مطالعات خود در مجلات، حاصل دستاوردها و اکتشافات خود را به مردم سراسر دنیا ارائه می دهند.

تحقیقات بالینی

تحقیقات بالینی بر پایه یافته ها و پژوهش های بنیادی و علمی از بیمار شکل گرفته و کمک به توسعه درمان می کند. این تحقیقات از اهمیت فوق العاده ای جهت تاثیر آن بر درمان، پیشگیری بیماری ها، کنترل بیماری ها و امکان انجام مداخلات اثربخش برخوردار است. بنابراین با به کارگیری پژوهش های صورت گرفته در مدل های حیوانی، تطبیق آنها با نتایج مطالعات انسانی، موجب ارتقا کمی و کیفی می شود.

راه حل مطالعات بالینی

کارآزمایی بالینی معمولا با تعداد کمی از داوطلبان شروع می شود و بر روی بررسی خطر و عوارض احتمالی متمرکز می شوند. با این روش، بعد از بررسی کامل خطرات و اثرات حاصله، به تدریج تعداد شرکت کنندگانش افزایش یافته و اثربخشی درمان مورد بررسی قرار می گیرد.

  • نقاط مشترک در کارآزمایی بالینی

مطالعات بالینی در واقع مطالعات تحقیقاتی هستند که به دنبال بررسی روش ها و درمان پزشکی و یا استراتژی های امن و موثر بر روی انسان ها می پردازد. قوانین حاکم بر کارآزمایی بالینی از کشوری به کشور دیگر متفاوت است، اما معیارهای مهم و مشترک، از جمله احترام به حقوق شرکت کنندگان، شواهد علمی معتبر و نظارت گسترده مطابق با قوانین و مقررات تعیین شده، حکمی الزامی و مشترک است.

  • در حال حاضر، تعداد بسیار کمی از درمان های صورت گرفته به کمک سلول های بنیادی، بی خطر و موثر بوده است.

لیست بیماری های درمان شده توسط سلول درمانی همچنان کوتاه است، بدین معنی که با مشاهداتی صورت گرفته، گسترده ترین سلول های مورد استفاده سلول های بنیادی خونساز بوده است که جهت درمان بیماری های خونی، اختلالات سیستم ایمنی و یا بازسازی سیستم گردش خون و یا حتی برخی از انواع سرطان ها بوده است. البته برخی از درمان ها در ناحیه پوست، استخوان و چشم نیز صورت گرفته است و این روش، به عنوان روشی بی خطر و موثر توسط جامعه پزشکی پذیرفته شده است.

  • هنوز فرآیند درمانی آن اثبات نشده است

زمانی که درمان های موجود برای یک بیماری قطعی نبوده و یا درمان موثری برای یک بیماری موجود نیست، درک استفاده از روش های درمانی جدید که هنوز تاثیر درمانی آن اثبات نشده است، آسان می گردد. متاسفانه، علی رغم مطالعات گسترده صورت گرفته بر روی سلول های بنیادی، هنوز سلول درمانی را نمی توان نادیده گرفت. از طرفی این روش درمانی به دلیل هزینه های فراوانی که به همراه دارد اغلب شرکت های بیمه نمی توانند هزینه های درمانی آن را تحت پوشش قرار دهند.

  • انواع مختلف سلول های بنیادی در بدن در خدمت اهداف متفاوت است

دانشمندان در حال بررسی سلول های بنیادی بافت های خاص و نقش مختلف آن ها جهت درمان هستند و به قابلیت های خاصی مربوط به هر یک از این سلول ها رسیده اند. سلول های بنیادی مربوط به یک بافت خاص تنها می تواند به سلول های همان بافت تبدیل شود. به عنوان مثال، سلول های بنیادی مغز استخوان در بازسازی بافت های خونی و یا سلول های عصبی تنهای در ترمیم بافت مغز یا نخاع نقش دارند.

  • عدم تاثیر مناسب سلول های بنیادی بر بیماری های مختلف

از آنجا که سلول های بنیادی که به بافت خاصی تعلق دارند قادر نیستند سلول های موجود در بافت دیگر را، بدون مداخله، تولید نمایند در نتیجه آن سلول فقط بر بیماری هایی که مرتبط با بافت و اندام بستر خود هستند اثر می گذارند.

به این دلیل، دانشمندان آموخته اند که در شرایط آزمایشگاه و یا استفاده از فرآیندهای چند مرحله ای، سلول های بنیادی خاصی را ایجاد کنند که سلول های بنیادی پرتوان، جنینی و پرتوان القایی نامیده می شوند. این سلول ها پتانسیل بالایی در تشکیل انواع سلول های مختلف بدن دارند که امید گسترده ای جهت استراتژی های درمانی جدید فراهم کرده اند. هرچند سلول های بنیادی جنینی و پرتوان القایی، به دلیل احتمال بالای سرطانزایی و ایجاد تومور انتخاب مناسبی برای تزریق مستقیم به بیمار نیستند.

  • سلول های گرفته شده از بدن شما، بطور کامل جهت تزریق به بدن خودتان بی خطر نیست.

همانطور که می دانیم سلول های ایمنی بدن، سلول های خودی را مورد حمله قرار نمی دهند و این امر پایه ای برای استفاده از این سلول ها جهت درمان بیماران قرار گرفت که به آن پیوند اتولوگ یا خودی می گویند. با این حال، باید اذعان داشت که پیوند سلول پس از فرآیندهای صورت گرفته بر روی آن طی جداسازی و کشت، بی خطر نخواهند بود. از جمله این خطرات می توان به موارد زیر اشاره کرد:

سلول ها وقتی در محیط آزمایشگاه کشت می شوند، خطر آلوده شده به پاتوژن ها مانند باکتری ها، ویروس ها و قارچ ها را دارند و همچنین سلول کشت شده به دلیل دستکاری های انجام شده بر روی آن، امکان خارج شدن از سیستم کنترل را را داشته و یا بعد از تزریق به دلیل عدم تعلق داشتن به بافت خاص، مشکلاتی را بعد از تزریق در پی خواهند داشت.