با يك ديد سطحي امكانات درمان به‌وسيله‌ي سلول‌هاي بنيادي نامحدود به‌نظر ميرسد. با اين حساب آيا ما نمي‌توانيم از فناوري سلول‌هاي بنيادي براي درمان هر بيماري و بافت آسيب ديده در بدن استفاده كنيم؟ براي پاسخ به اين سئوال پژوهش‌گران بايد بتوانند توانايي‌هاي بالقوه و نيز محدوديت‌هاي سلول‌هاي بنيادي را معين كنند.
|
سلول‌هاي بنيادي - قسمت دوم |
|
درمان‌هاي سلول بنيادي مبنا چگونه پيش‌رفت مي كنند؟ |
درمان‌هاي مبتني بر سلول‌هاي بنيادي يك شبه به‌وجود نيامده است. هر شيوه‌ي درمانيي بالقوه كارآمد از يك ايده‌ي آزمون‌پذير (testable idea) در نخستين يافته‌هاي پژوهش‌ها متولد مي‌شود. در مرحله‌ي بعد اين ايده مورد پژوهش جدي قرار مي گيرد و در آزمايش‌گاه آزموده مي‌شود- اين‌كار ممكن است چند سال و گاهي چند دهه به‌طول انجامد.- حتا اگر درمان‌هاي مبتني بر اين ايده در آزمايش‌هاي انجام شده در آزمايش‌گاه موفقيت چشم‌گيري كسب كند، تنها زماني يك درمان زيست‌پذير (viable treatment) خواهد شد كه ثابت شود اين شيوه روشي ايمن و كارآمد براي درمان‌هاي باليني انساني است.
|
درمان به كمك سلول‌هاي بنيادي در آينده |
پژوهش‌گران و پزشكان سعي مي‌كنند درمان‌هايي به كمك سلول‌هاي بنيادي طراحي كنند كه :
• كارآمدتر باشند.
• احتمال رد پيوند توسط بيماردر آنها كم‌تر باشد.
درمان‌هاي مبتني بر سلول‌هاي بنيادي در حال حاضر اغلب بر سلول‌هايي مبتني هستند كه شخص ديگري اهدا كرده است. اين موضوع احتمال پس زدن سلول‌هاي بدن شخص اهداكننده به‌وسيله‌ي سيستم ايمني بدن بيمار را افزايش مي‌دهد. در آيند براي هر شخص اين امكان فراهم خواهد شد كه از نمونه‌اي از سلول‌هاي بنيادي خودش براي بازتوليد بافت‌هايش استفاده كند. اين كار خطر پس زدن راكاهش مي‌دهد يا حتا از بين مي‌برد.
اما اين‌كار چگونه ممكن خواهد بود؟ بعضي از احتمالات عبارت‌اند از:
• جمع‌آوري سلول‌هاي بنيادي بالغ و سالم از يك فرد بيمار و دست‌كاري آنها در آزمايش‌گاه براي توليد بافت جديد. بدين‌ترتيب بافت در بدن بيمار مي‌تواند دوباره پيوند زده شود و براي به‌حال اول برگرداندن يك عمل‌كرد از دست‌رفته به‌كارآيد.
• درمان به‌وسيله‌ي توليد مثل غير جنسي(therapeutic cloning) نيز مي‌تواند ما را به توليد سلول‌هاي بنيادي‌اي كه به لحاظ ژنتيكي با بيمار يكسان هستند، توانا كند.
• يك راه كم‌خطر براي رسيدن به اين هدف مي‌تواند دست‌كاري سلول‌هاي بنيادي موجود در بدن براي انجام كارهاي درماني باشد. براي مثال، دانشمندان مي‌توانند دارويي طراحي كنند كه نوع خاصي از سلول‌هاي بنيادي را هدايت مي‌كند تا يك عمل ازدست رفته در بدن بيمار را به حال اول برگرداند.
با يك ديد سطحي امكانات درمان به‌وسيله‌ي سلول‌هاي بنيادي نامحدود به‌نظر ميرسد. با اين حساب آيا ما نمي‌توانيم از فناوري سلول‌هاي بنيادي براي درمان هر بيماري و بافت آسيب ديده در بدن استفاده كنيم؟ براي پاسخ به اين سئوال پژوهش‌گران بايد بتوانند توانايي‌هاي بالقوه و نيز محدوديت‌هاي سلول‌هاي بنيادي را معين كنند.
برخي از پرسش‌هايي كه مورد توجه قرار گرفته‌اند عبارت‌اند از:
• يك درمان سلول‌هاي بنيادي چقدر طول مي‌كشد؟
• علت اين‌كه ما عمر مي‌كنيم اين است كه سلول‌هاي ما كار انجام مي‌دهند.اگر سلول‌هاي بنيادي بالغ در درمان‌ها استفاده شوند، آيا بافت‌هايي كه از آن سلول‌ها توليد شده‌اند، سريع‌تر كار مي‌كنند و سريع‌تر به مرحله‌ي نادرست عمل‌كردن نمي‌رسند؟
• دانشمندان هنوز نمي‌دانند درمان‌هاي مختلف مبتني بر سلول‌هاي بنيادي چقدر ممكن است به‌طول انجامند.
• آيا مي‌توانيم مطمئن باشيم كه درمان‌هاي مبتني بر سلول‌هاي بنيادي منجر به توليد غده (tumor) در بدن ما نمي‌شوند.
• به طور طبيعي در بدن ما سلول‌هاي بنيادي جنيني پيوسته تقسيم مي‌شوند و نامتمايز باقي مي‌مانند. براي استفاده‌ي موفق در درمان‌ها، سلول‌هاي بنيادي بايد به طريقي به نوع دلخواهي تبديل شوند و سرانجام از تقسيم باز ايستند. همه‌ي سلول‌هاي بنيادي جنيني نامتمايز موجود در بدن ممكن است به صورتي كنترل نشده ادامه دهند تبديل به غده شوند.
• جلوگيري از رشد غده در موفقيت‌آميز بودن درمان‌هاي مبتني بر سلول‌هاي بنيادي بسيار تعيين‌كننده است. بياييد به اين موضوع بادقت بيش‌تري نگاه كنيم:
هم در سلول‌هاي بنيادي جنيني و هم در سلول‌هاي بنيادي بالغ تنظيم نادرست ژن‌ها مي‌تواند به تقسيم كنترل‌نشده‌ي سلول وتشكيل غده بيانجامد. اين يك توجه ويژه به سلول‌هايي است كه در دوره‌اي در آزمايش‌گاه كشت مي‌شده‌اند. زيرا آنها ممكن است ژن‌هايشان را به‌گونه‌اي متفاوت از حالتي كه دربدن باشند، تنظيم كنند.
چرا اين اتفاق مي‌افتد؟ زيرا اغلب سلول‌ها در بدن ما به‌طور نامعين تقسيم نمي‌شوند و هيچ‌يك از آنها براي رشد در ظرف‌هاي آزمايش‌گاه طراحي نشده‌اند.
دربسياري از بافت‌ها مانند خون و پوست فرآيند تكراري وجود دارد كه سلول ها را به توقف فرآيند تقسيم، متمايز شدن از يك‌ديگر و حتا مردن پس از يك دوره‌ي زماني هدايت مي‌كند. هدايت درست به وسيله‌ي سيگنال(علامت) هايي كه از سلول‌هاي مجاور ومحيط زندگي سلول‌ها مي‌آيند، انجام مي‌شود. براي وادار كردن سلول‌ها به رشد محدود و معين در ظرف‌هاي آزمايش‌گاه، اين فرآيند بايد تاحدي كنترل شود. اين عمل با تغذيه‌ي سلول‌ها با يك مايع واسط كه شامل مواد مغذي و پروتئين‌هاي عامل رشدي كه سلول‌ها را به فعال كردن ژن‌هايي كه تقسيم سلولي را زياد مي كنند، انجام مي‌شود. در اغلب موارد، علايم منظمي كه محيط طبيعي سلول ايجاد مي‌كنند همگي حاضر نيستند.
همه‌ي سلول‌ها به اين شرايط زندگي ي جديد پاسخ مثبت نمي‌دهند. بعضي از آنها خواهند مرد و تنها آن‌هايي زنده مي‌مانند كه خود را به‌تر با محيطي تطبيق داده باشند.
بعد از طي تعداد زيادي دوره‌ي تقسيم در ظرف آزمايش‌گاه سلول‌هاي زنده‌ي باقي مانده بايد آن‌چنان تغيير كنند كه براي پاسخ‌گويي و واكنش به سيگنال‌هايي كه از محيط طبيعي بيمار ميرسد، ناتوان شوند. حتا ممكن است تغييرات پايداري در DNA آنها داده شود. بازگرداندن اين سلول‌ها به بدن يك پيش‌نهاد خطرناك است زيرا آنها به رشدكردن شرطي شده‌اند نه به متمايز شدن.
اين اتفاق مثل زندگي‌ي حيواني است كه تمام عمرش را در قفس بوده است و بعد از مدت‌ها به حيات وحش خود بازمي‌گردد. آيا شما انتظار داريد او بلافاصله بداند كه با محيط جديد چگونه ارتباط برقرار كند و به محرك‌هاي آن واكنش نشان بدهد؟
شبيه‌سازي محيط طبيعي‌ي بدن در آزمايش‌گاه يكي از بزرگ‌ترين چالش‌ها در پژوهش‌هاي سلول‌هاي بنيادي است؛ اين موضوع اكنون كانون تلاش‌هاي زيادي در سراسر جهان است. درمان‌هاي آينده بر توانايي پزشكان در دست‌كاري سلول‌هاي بنيادي به‌صورتي كه مانند شرايط طبيعي بدن قابل قبول باشد، استوار خواهد بود.
|
درمان‌هاي سلول بنيادي مبنا كي بايد شروع شوند؟ |
درمان‌هاي سلول بنيادي مبنا كي بايد شروع شوند؟
اولين گام بنا كردن يك مدل تجربي طراحي يك دستور كار آزمايش‌گاهي است كه چگونگي‌ي عمل اين روش درماني در بدن انسان را در خود داشته باشد. براي اين كه شيوه‌ي درماني مذكور كارآمد باشد، يك مدل تجربي بايد ويژگي‌هاي زير را داشته باشد:
• بايد به دقت زيست‌شناسي سلول‌هاي بنيادي انسان را منعكس كند.
• بايد تكرار پذير باشد.
• بايد به آزمايش‌ها اجازه دهد در خلال يك دوره‌ي زماني معقول، كامل شده و مراحل تحليل و تكرار را به انجام رسانند.
پژوهش‌گران از دو مدل اساسي براي توسعه‌‌‌ي درمان‌هاي مبتني بر سلول‌هاي بنيادي استفاده مي‌كنند:
1. اغلب آزمايش‌هاي اوليه با استفاده از سلول‌هاي بنيادي كشت‌شده‌‌اي كه در ظرف‌هاي آزمايش‌گاهي رشد كرده‌اند اجرا مي‌شود. اين سلول‌ها از نمونه‌ي بافت‌هاي انساني يا از اندام‌هاي مدل‌شده‌ي موش‌ها و موش‌هاي صحرايي مي‌آيند.
2. درمان‌هاي برگزيده‌اي تصحيح‌شده در مدل‌هاي حيواني نظير موش‌ها و موش هاي صحرايي پيش از استفاده در درمان‌هاي باليني انساني آزموده مي‌شوند.
اين‌جا خواهيم ديد پژوهش‌گران چگونه براي آزمايش‌هاي اوليه مدل‌هايي طراحي مي‌كنند:
آنها اين‌كار را به‌وسيله‌ي "خطوط" ِ سلولي (cell "lines") كه در آزمايش‌گاه رشد مي‌كنند، انجام مي‌دهند. يك خط سلول بنيادي مجموعه سلول‌هايي است كه به طور پيوسته تقسيم مي‌شوند و از بافت‌هاي انساني يا حيواني به‌دست آمده‌اند. پژوهش‌گران هم از خطوط سلول‌ها ي بنيادي جنيني و هم از خطوط سلول‌هاي بنيادي بالغ به عنوان مدل‌هاي آزمايش استفاده مي‌كنند.
سلول‌هاي بنيادي جنيني كمي پس از عمل لقاح (fertilization) از جنين برداشت مي‌شوند. براي ساخت يك خط سلول بنيادي جنيني، يك جنين بايد به سلول هاي منفردي تفكيك شود. يك سلول منفرد از جنين در يك ظرف قرار داده مي‌شود و مواد غذايي موردنياز و نيز عوامل رشد برا يآن فراهم مي‌شود تا شرايط تقسيم‌شدن براي آن شبيه‌سازي شود.
تا زماني كه در شرايط كنترل‌شده عامل‌هاي رشد متناسب براي جلوگيري از تفكيك خط سلول حاصل فراهم است، خط سلول به تقسيم شدن ادامه مي‌دهد.
اخيراً اكثر سلول‌هاي بنيادي جنيني با استفاده از جنين موش درست شده‌اند. در عين حال پژوهش‌گران چندين منبع ديگر براي سلول‌هاي بنيادي جنيني را ارزيابي مي‌كنند.
|
سلول بنيادي جنيني از جنين IVF |
خطوط سلول ها بنيادي جنيني انساني مي‌تواند از جنيني كه در شرايط مصنوعي ساخته شده است، مشتق شود. اغلب بارورسازي(لقاح) در بدن جنس ماده(زن) انجام مي‌شود، ولي فناوري IVF انجام ونيز رشد دادن جنين را در آزمايش‌گاه ميسر ساخته است.
به‌كمك اين فناوري بسياري از زوج‌هاي نابارور مي‌توانند صاحب فرزند شوند. اما در بسياري از موارد همه‌ي جنين‌هاي ساخته شده مورد استفاده قرار نمي‌گيرند و جنين‌هاي باقي‌مانده منجمد شده و نگه‌داري مي‌شوند. اين جنين‌ها منابع كارآمدي براي پژوهش‌هاي بعدي هستند.
خطوط سلول بنيادي بالغ كه از بافت‌هاي بالغ جدا شده‌اند، منبع عالي ديگري براي مطالعه و پژوهش هستند. بخش عمده‌ي پژوهش با استفاده از خطوط سلول بنيادي بالغ از موجودات زنده‌ي مدل، مانند موش‌هاي معمولي و موش‌هاي صحرايي انجام مي‌شود. زيرا به‌دست آوردن سلول‌هاي بالغ از انسان ممكن است روش‌هاي جراحي تهاجمي را به هم‌راه داشته باشد.
پژوهش‌هاي سلول‌هاي بنيادي در دنياي ما چه تأثيري خواهند داشت؟
درمان‌ها مبتني بر سلول‌هاي بنيادي رفته‌رفته به يك شيوه‌ي درمانيي متداول در درمان بيماري‌‌ها تبديل مي‌شود. ولي آيا سزاوار است ما اين فناوري‌هاي جديد را بدون در نظر گرفتن تأثيرات آنها بر جامعه بپذيريم؟
به عنوان مثال ممكن است درباره‌ي مزاياي درمان به كمك سلول‌هاي بنيادي زياد شنيده باشيم ولي به راستي چنين درمان‌هايي چه خطراتي را در پي دارند؟
همه ي ما مسئول كاوش تأثيرات بالقوه‌ي پژوهش‌ها ي مبتني برسلول هاي بنيادي در زندگي خود هستنيم و بايد اين‌كار را چنان انجام دهيم كه بتوانيم در اين باره تصميم بگيريم.