بخشی از مقاله
چکیده:
در دو دهه ی اخیر تكنولوژی سلولهای بنیادی بهسرعت در حال پیشرفت بوده و از آغاز اين پیشرفت، توجه پژوهشگران مشغول کار در حوزهی بیماریهای نورودژنراتیو نیز به اين تكنولوژی جلب شده و در اين زمینه مطالعات و پژوهش های بسیاری انجام داده اند. در اين مقالهی مروری در مورد تكنولوژی سلولهای بنیادی، از تولید تا کاربرد آنها در درمان بیماریهای نورودژنراتیو به کاوش و بحث ميپردازيم. در ابتدای امر با میزان شیوع اين بیماریها در جامعه آشنا ميشويم و سپس نیاز به درمان اين بیماریها را با استفاده از تكنولوژی سلولهای بنیادی مطرح ميکنیم. در ادامهی مقاله به بررسي انواع سلولهای بنیادی مورد استفاده در تحقیقات مربوط به درمان بیماریهای نورودژنراتیو ميپردازيم و در ادامه پیشرفتهای صورت گرفته در کاربرد سلولهای بنیادی در درمان بیماریهای نورودژنراتیو را بررسي ميکنیم.
در انتها چالشها و امیدهای استفاده از نتايج حاصل از تحقیقات سلولهای بنیادی در کلینیک را مطرح ميکنیم.تكنولوژی سلولهای بنیادی در حال حاضر امیدهای زيادی را در دل بیماران و بستگان دردمند آنها گشوده است پس متخصصان اين حوزه بايستي با تالش خستگيناپذير از خاموش شدن شمع امید در دل مردم جلوگیری کرده و امیدهای آنها را به واقعیت مبدل سازند. در اين مقاله با تمرکز بر استفادهی کلینیكي و درماني از تكنولوژی سلولهای بنیادی، سعي بر معرفي قابلیتهای اين تكنولوژی و ايجاد انگیزه در محققان کشورمان برای پیگیری اين حوزهی تحقیقاتي است تا نتايج کوشش هايشان در آيندهای نزديک مرهمي باشد بر آالم بیماران مبتال به بیماریهای نورودژنراتیو و خانوادههای اين عزيزان.
واژگان کلیدی: سلول های بنیادی، سلول درماني، بیماری های نورودژنراتیو
مقدمه:
از بین رفتن سلولهای عصبي از جمله نورونها در سیستم عصبي مرکزی - شامل مغز و نخاع - ويژگي اصلي و مشترک همهی بیماریهای نورودژنراتیو است. نورودژنراسیون دو نوع است: الف - نورودژنراسیون حاد ب - نورودژنراسیون مزمن. در نورودژنراسیون حاد، آسیبهای منتشری در مغز بیماران به وجود ميآيد که در آن سلولهای عصبي ناحیهی درگیر، از بین ميروند. سكتهی مغزی، ضربهی مغزی مثال هايي از نورودژنراسیون هستند که در آنها همهی سلولهای عصبي ناحیهی آسیب ديده ميمیرند.نورودژنراسیون مزمن، همچنان که از نامش برميآيد، در مدتزماني طوالنيتر شكل ميگیرد و آسیب حاصل از آن ممكن است منحصر به يک نوع خاص از سلولهای عصبي باشد و يا اينكه همهی سلولها را در برگیرد.
به عنوان مثال بیماریهای آلزايمر و هانتینگتون تمام سلولهای عصبي را گرفتار ميکنند درحاليکه در بیماری پارکینسون فقط نورونهای دوپامینرژيک که در ناحیهی جسم سیاه در هستههای قاعدهای قرار دارند دچار اختالل و زوال ميشوند. اگرچه مرگ سلولهای عصبي در همی بیماریهای نورودژنراتیو مشترک است اما سازوکار دقیق اين تخريب و زوال در هر کدام از اين بیماریها متفاوت است بنابراين نميتوان همهی اين بیماریها را کامال يكسان دانست در نتیجه درمانهای دارويي متفاوتي برای کنترل هر کدام از اين بیماریها در نظر گرفته ميشود. الزم به ذکر است که درمانهای دارويي موجود تنها برای کنترل بیماری تجويز ميشوند و تابهحال دارويي کشف نشده است که بتواند ترمیم کاملي ايجاد کند.
اين بیماریها که اثرات زيانباری بر شخص و خانواده و اقتصاد کشورها ميگذارند، در کشور ما روزبهروز در حال افزايش هستند و تاکنون درمان مؤثری برای آنها کشف نشده است اما نكتهی امیدوارکننده اين است که در سالهای اخیر با صرف هزينههای تحقیقاتي از سوی سايستگزاران امر بهداشت و درمان در کشورمان پژوهشهای بسیاری در اين حوزه صورت گرفته است. سلول درماني يكي از روشهايي است که اخیراً در درمان اين بیماریها مورد توجه قرار گرفته و روزنههای امید را در دل بیماران مبتال و خانوادههای آنها گشوده است. در مقالهی حاضر تحقیقات انجامشده در اين حوزه را مرور کرده و به بررسي وضعیت کنوني کاربرد اين تكنولوژی در درمان بیماریهای نورودژنراتیو ميپردازيم. الزم ميدانیم در ابتدای بحث اطالعاتي را در مورد انواع سلولهای بنیادی که در حال حاضر کشف شده و در دسترس محققان قرار دارند در اختیار خوانندگان قرار دهیم و سپس کاربرد اين تكنولوژی را در درمان بیماریهای نورودژنراتیو بررسي کنیم.
سلولهای بنیادی
با توجه به تعريف، به سلولي بنیادی گفته ميشود که قابلیت و ظرفیت تكثیر و تمايز به سلولهای متمايز از يک بافت، يک اندام و يا کل بدن را داشته باشد. سلولهای بنیادی را بر اساس منبعي که از آن به دست ميآيند به چند دستهی عمده تقسیمبندی ميکنند: الف - سلولهای بنیادی جنیني، ب - سلولهای بنیادی مزانشیمي، ج - سلولهای پرتوان القايي و د - سلولهای پیش ساز - شكل . - 1 قبل از اينكه بحث در مورد کاربردهای تكنولوژی سلولهای بنیادی در درمان بیماریهای نورودژنراتیو را شروع کنیم توضیحاتي در مورد ويژگيهای اين سلولها ارائه ميشود. البته الزم به ذکر است که هر دسته از سلولهای بنیادی ذکرشده خصوصیات خاص و مزايا و معايبي دارند؛ با در نظر گرفتن اين مزايا و معايب و همچنین جايي که ميخواهیم از اين سلولها استفاده کنیم ميتوان بهترين دسته و نوع مناسب سلول را انتخاب کرد.
الف - سلولهای بنیادی جنینی: اين سلولها از تودهی داخلي بالستوسیت جنیني استخراج ميشوند و از نظر توانايي تولید سلولهای مختلف بدن در گروه پرتوان طبقهبندی ميشوند؛ بدين معنا که اين سلولها ميتواند همهی انواع سلولهای بدن را تولید کنند. دسترسي به اين سلولها به دلیل مشكالت اخالقي و همچنین محدود بودن مقدارشان کمتر فراهم است.
ب - سلولهای بنیادی مزانشیمی: اين سلولها از بافت مغز استخوان و چربي افراد بالغ به دست ميآيند و در گروه چندتوان طبقهبندی ميشوند؛ منظور از چندتوان بودن اين است که اين سلولها توانايي تولید چند ردهی خاص را دارند و نسبت به طبقهی پرتوان قدرت تمايز کمتری دارند. شايان ذکر است که به طور طبیعي اين سلولها، به سلولهای ردهی استخواني و چربي تبديل ميشوند اما اخیراً شواهدی به دست آمده است که توانايي تمايز به سلولهای عصبي را نیز دارند .]1[ از آنجايي که سلولهای بنیادی مزانشیمي از خود شخص گرفته ميشوند و دوباره به او پیوند زده ميشوند - پیوند اتولوگ - از نظر مشكالت رد پیوند، نوع مناسبي محسوب ميشوند اما متاسفانه در بیماریهای ژنتیكي مانند هانتینگتون که مشكل از مادهی وراثتي است، کاربرد ندارند.
ج - سلولهای بنیادی القایی پرتوان: کشف نوع جديد سلولهای بنیادی توسط ياماناکا و تاکاهاشي ديد دانشمندان اين حوزه را به سلولهای بنیادی متحول کرد. اين سلولها که بهوسیلهی بیان مصنوعي فاکتور های رونويسي مربوط به سلولهای بنیادی - شامل Klf ،Oct > ، Sox2 و - c-Myc از سلولهای پیكری - مانند فیبروبالست ها - تولید ميشوند، منبع پايانناپذيری از سلولهای بنیادی، که توان پیوند اتولوگ را نیز، دارند برای دانشمندان فراهم ساخته است .]2[ از آن زمان تاکنون گروههای تحقیقاتي متفاوتي در سرتاسر جهان توانستهاند اين سلولهای بنیادی را به روشهای مختلفي مانند استفاده از پروتئین، وکتورهای ويروسي و همچنین میكرو-RNA ها تولید کنند و در مدلهای مختلف بیماریهای نورودژنراتیو مورد استفاده قرار دهند .]2[
با استفاده از اين همچنین ميتوان مدلهای دقیق از بیماری را ساخت؛ بدين معني که با استخراج اين سلولها از افراد بیمار، سلولهايي را در اختیار داريم که مبتال به بیماری هستند و مي توان از اين سلولها برای آزمايش داروها روی بیماری و همچنین برای پژوهش بر روی مكانیسم آن استفاده کرد. در روشهای قديمي مدلي از بیماری در حیوان آزمايشگاهي ايجاد ميشد اما اطمینان صددرصدی از بروز بیماری با تمام ويژگيهايش در اين جانوران، وجود نداشت. در اين روش با تولید سلولهای بنیادی پرتوان از اين بیماران و سپس تمايز دادن آنها به سلولهای پیكری ميتوان ردههای سلولي اختصاصي بیمار را در آزمايشگاه تولید کرد و تحقیقات الزم را بر روی آنها انجام داد .]5 ,4[
د - سلولهای پیش ساز: اين سلولها که نسبت به ساير سلولهای بنیادی حالت تمايزيافته تری دارند از بافتهای بدن و يا از تمايز سلولهای بنیادیتر به دست ميآيند و در دستهی چندتوان طبقهبندی ميشوند. نوع سلولهايي که اين پیش سازها ميتوانند به آن تمايز يابند به اليهی جنیني که از آن نشأت ميگیرند بستگي دارد؛ به عنوان مثال سلولهای پیش ساز عصبي که منشاء آنها اندودرم است ميتوانند به ردهی سلولي عصبي مانند نورون و الیگودندروسیت تمايز يابند .]6[ سلولهای پیشساز نیز همچون ساير سلولهای بنیادی ذکرشده، ميتوانند منبع مناسبي برای ترمیم درونزاد ضايعات حاصل از بیماریهای نورودژنراتیو باشند.
روشهای انتقال سلولهای بنیادی به بدن
انتقال دادن يا به عبارت بهتر پیوند سلولهای بنیادی به بدن يكي از مراحل اساسي سلول درماني است؛ بدين معنا که حتي اگر سلول بنیادی مناسب در اختیار داشته باشیم اما نتوانیم اين سلولها را به محل آسیب برسانیم عمالً اين تكنولوژی ناکارآمد خواهد بود. سلولهای بنیادی را ميتوان با روشهای تزريق داخل مغزی يا تزريق داخل بطنهای مغز، تزريق داخل عروقي و تزريق داخل بیني به محل ضايعهی نورودژنراتیو منتقل کرد .]7[ با اين روشهای انتقال، سلولهای بنیادی در منطقهی ضايعه و همچنین نقاط اطراف آن بهخوبي قابل رديابي هستند .]8[ انتخاب هر يک از روشهای گفته شده با توجه به فاکتورهايي از جمله محل ضايعه و میزان بزرگي آن، مسیرهای در دسترس مهاجرت سلولي و مقادير سلولهای الزم برای پیوند بستگي دارد .]9[ از جمله موارد ديگری که بايد برای انتخاب روش پیوند در نظر گرفت، نوع بیماری و همچنین تعداد دفعات پیوند را ميتوان نام برد .]7[
سلول درمانی در بیماریهای نورودژنراتیو
انتخاب سلول مناسب با توجه به آنچه در سطور باال گفته شد تنها قدم اول در درمان بیماران با روش سلول درماني است و تا زمان استفادهی بالیني از اين سلولها راه دراز و پیچیدهای باقي ميماند؛ از جمله اين پیچیدگيها ميتوان به استراتژیهای خاصي که برای هر بیماری در پیش گرفته ميشود و همچنین مراحل دشوار آزمايشهاب بالیني اشاره کرد ]11[؛ اما بااينحال
