matrix
19th November 2009, 09:51 AM
مقدمه :
سلولهاي بنيادي چه كاربردهايي مي‌تواند داشته باشد؟
بيشتر سلولهاي تخصص يافته‌ي انسان اگر آسيب سختي ببينند يا بيمار شوند، نمي‌توانند با فرايندهاي طبيعي جايگزين بشوند. از سلولهاي بنيادي براي پديد آوردن سلولهاي تخصص يافته‌ي سالم و كارآمد مي‌توان بهره گرفت و اين سلولها را جايگزين سلولهاي آسيب ديده يا بيمار كرد.
جايگزين كردن سلولهاي بيمار با سلولهاي سالم را سلول‌درماني مي‌نامند و مانند فرايند جايگزين كردن اندام است؛ البته، در اين‌جا به جاي اندام تنها از سلولها بهره مي‌گيرند. برخي بيماري‌ها و آسيب‌ها را مي‌توان با جايگزين اندام سالمي درمان كرد، اما اندوخته‌ي اندام‌ها اهدايي بسيار اندك است. سلولهاي بنيادي مي‌توانند سرچشمه‌ي جايگزين و نوشدني از سلولهاي تخصص‌يافته باشند. به‌تازگي، پژوهشگران بهره‌گيري از سلولهاي بنيادي جنيني و بالغ را به عنوان خاستگاه گونه‌هاي سلولي تخصص‌يافته، مانند سلولهاي عصبي، سلولهاي ماهيچه‌اي، سلولهاي خون و سلولهاي پوست، برسي مي‌كنند تا آنها را براي درمان بيماريهاي گوناگون به كار برند.
براي مثال، در بيماري پاركينسون، سلولهاي بنيادي ممكن است براي پديدآوردن گونه‌ي ويژه‌اي از سلولها عصبي، سلول‌هايي كه دوپامين آزاد مي‌كنند، به كار آيند. اكنون در ميدان نظر، اين سلولهاي عصبي را مي‌توان در بدن بيمار كار گذاشت و آنها در آن‌جا شبكه‌ي عصبي را در بخش آسيب‌ديده از نو سيم‌كشي خواهند كرد و كاركرد آن بخش را به آن بازمي‌گردانند و بنابراين، بيمار را درمان مي‌كنند. برخي از اين كاربردها شامل موارد زير مي شود:
1)سلولهاي بنيادي، قدرت شنوايي و بينايي را در حيوانات برمي‌گردانند
محققان مي‌گويند سلولهاي بنيادي حاصل از جنين‌هاي كوچك مي‌تواند قدرت شنوايي و بينايي را در حيواناتي كه توانايي ديدن و شنيدن را از دست داده‌اند، بازگرداند. به نقل از رويترز، يك گروه تحقيقاتي، با استفاده از سلولهاي بنيادي مغز استخوان انسان، شنوايي را در خوكچه‌هاي هندي ترميم كردند و يك گروه ديگر از پژوهشگران با استفاده از سلولهاي بنيادي قورباغه، نوزادان نابيناي قورباغه را صاحب چشم‌هاي سالم كردند. هرچند اين يافته‌ها هنوز در انسان آزمايش نشده است اما مي‌تواند به روشن شدن برخي از مهم‌ترين فرآيندهاي زيست شناختي در رشد و نمو شنوايي و بينايي كمك كند و در ايجاد حوزه جديد پزشكي باززايي مفيد واقع شود...
آناند اسواروپ، محقق سلول بنيادي در موسسه ملي چشم و يكي از اعضاي موسسه‌هاي ملي سلامت آمريكا گفت: "اين كشف نشانگر قابليت فوق‌العاده تحقيقات سلولهاي بنيادي در درمان گستره وسيعي از بيماريهاي مرگبار و ناتوان كننده است كه ميليون‌ها انسان را مبتلا كرده است. "
محققان در آزمايشگاه، سلولهاي بنيادي را به سلولهاي شبه نرون تبديل كردند و سپس آنها را به گوش داخلي خوكچه‌هاي هندي پيوند زدند. سه ماه بعد اين خوكچه‌ها بخشي از شنوايي خود را به دست آوردند. هدف از انجام اين مطالعه، رشد مجدد سلولهاي حساس شنوايي اعلام شده است. اين سلولها نقش حياتي در قدرت شنوايي پستانداران دارند. با اين وجود محققان هنوز نمي‌دانند چگونه اين فرآيند اتفاق مي‌افتد. محققان در يك كنفرانس مطبوعاتي، هدف نهايي از انجام اين تحقيقات را، مطالعات مشابه روي انسان اعلام كردند. هنگامي‌كه سلولهاي حساس شنوايي در گوش داخلي انسان و ساير پستانداران در اثر صداي بلند، بيماريهاي خودايمني، داروهاي سمي و يا پيري مي‌ميرند، آسيب دايمي به شنوايي وارد مي‌شود. در اين ميان پرندگان و خزندگان خوش شانس‌ترند. سلولهاي شنوايي آسيب ديده در اين حيوانات، باززايي كردند و قدرت شنوايي حيوان را بازگرداندند. در يك مطالعه ديگر، مايكل زوبر و همكارانش در دانشگاه پزشكي ساني در نيويورك با استفاده از سلولهاي بنيادي، در جنين نابيناي قورباغه، چشم‌هاي سالم توليد كردند. معمولا سلولهاي بنيادي قورباغه در محيط آزمايشگاه فقط به پوست تبديل مي‌شوند اما گروه زوبر هفت عامل ژنتيكي مختلف را كه موجب فعال شدن ژن‌هاي تشكيل دهنده چشم مي‌شوند، به ظرف آزمايش خود اضافه كردند.
زوبر گفت: "هنگامي‌كه سلولهاي تغيير يافته به جنين قورباغه پيوند زده شد، نوزادان قورباغه، مي‌توانستند ببينند. آزمايش‌هاي ژنتيكي نشان داده است سلولهاي بنيادي به انواع بسيار متفاوت سلولها تبديل مي‌شوند. " با اين وجود وي تاكيد كرد كه نتيجه اين مطالعه هنوز روي انسان كاربردي ندارد. وي افزود: "هدف پزشكي باززايي، توليد مجدد انواع مختلف سلولها است. "
2)درمان نابينايي با سلولهاي بنيادي
نابينايي يكي از كابوس‌هاي بزرگ انسان است؛ چرا كه در بسياري از موارد درماني براي آن وجود ندارد، اما انسان هم موجودي نيست كه به‌راحتي در مقابل سختي‌ها و بيماري‌ها كوتاه بيايد.
اخيراً دانشمندان انگليسي، توانسته‌اند به كمك سلولهاي بنيادي، حس بينايي را به موش‌هاي نابينا برگردانند.
اين موفقيت گامي به سوي درمان بسياري از افراد نابينا محسوب مي‌شود؛ هرچند كه از درمان موش‌هاي كور تا درمان انسان‌هاي نابينا هنوز فاصله زيادي وجود دارد.
دانشمندان انگليسي موفق شده‌اند حيواناتي را كه چشم آنها در اثر بيماريهاي مشابه آنچه در انسان ديده مي‌شود آسيب ديده، معالجه كنند. آنها با پيوند زدن سلولهاي بنيادي شبكيه به چشم اين حيوانات نابينا موفق به اين كار شده‌اند.
محققان مي‌گويند اگر از نتايج اين دستاورد بتوان براي معالجه بيماريهاي چشم انسان استفاده كرد، ميليون‌ها نفر كه مبتلا به انواع مختلف بيماريهاي شبكيه چشم هستند - از مشكلات ناشي از سالمندي گرفته تا ديابت - از آن بهره خواهند برد، چرا كه پيش از اين ترميم سلولهاي شبكيه چشم امكان نداشت.
شبكيه چشم، لايه‌اي از سلولهاي عصبي و حساس به نور مخروطي و استوانه‌اي است كه تصاوير را به پيام‌هاي عصبي تبديل مي‌كند و به دليل داشتن ماهيت عصبي، در صورت آسيب ديدگي ترميم نمي‌شود.
اصولاً ترميم سلولهاي عصبي بطور طبيعي در بدن انسان به‌صورت بسيار محدود انجام مي‌شود. مي‌توان گفت سلولهاي عصبي يا همان "نورون "ها تقريباً غير قابل ترميم تلقي مي‌شوند و ازهمين روست كه مثلاً يك بيمار دچار ضايعه نخاعي را نمي‌توان به‌آساني درمان كرد.
به اين دلايل است كه گامي، هرچند كوچك، در ترميم سلولهاي عصبي، مي‌تواند موفقيت بزرگي تلقي شود. در مطالعه اخير، كه با بودجه شوراي تحقيقات پزشكي انگلستان انجام شده، دانشمندان موسسه تحقيقات چشم و بهداشت كودك وابسته به دانشگاه لندن و بيمارستان چشم مورفيلدز، سلول‌هايي را كه از رشد بيشتري برخوردار بودند و از قبل براي تبديل شدن به دريافت كننده‌هاي نوري برنامه‌ريزي شده بودند را به چشم موش‌هاي نابينا پيوند زدند.
تيم پزشكان، سلولهاي بنيادي مورد نياز در اين پيوند را از موش‌هاي پنج روزه، يعني زماني كه شبكيه شكل مي‌گيرد، برداشتند. اين سلولها سپس به چشم حيواناتي كه از لحاظ ژنتيكي طوري طراحي شده بودند كه مبتلا به بيماري چشمي شوند و به تدريج بينايي خود را از دست بدهند، پيوند زده شد.
پيوند موفق بود. سلولهاي بنيادي به سلولهاي شبكيه تبديل شده و سلولهاي تازه شبكيه به ساير سلول هاي عصبي شبكيه پيوند خوردند و به اين ترتيب حس بينايي دوباره به موش‌هاي نابينا شده بازگشت.
آزمايش‌ها نشان داد كه مردمك چشم موش به نور واكنش نشان داد و عصب چشم فعال بود و ثابت مي‌‌كرد علائم به مغز ارسال مي‌شود.
دانشمندان مي‌گويند شايد شبكيه يكي از بهترين نقاط براي امتحان كردن پيوند سلولي باشد، زيرا نابودي دريافت كننده‌هاي نوري در ابتدا به باقي بخش‌هاي عصبي ميان چشم و مغز آسيب نمي‌رساند.
تلاش‌هاي قبلي براي پيوند زدن سلولهاي بنيادي، به اين اميد كه به دريافت كننده‌هاي نوري تبديل شوند، شكست خورده بود، چرا كه سلولها از رشد كافي برخوردار نبودند.
با وجودي كه نتايج اين كار در موش‌ها خيلي خوب جواب داده ولي تكرار كاري مشابه آن در انسان كمي مشكل است و البته اين مشكل، بيشتر اخلاقي است، چرا كه براي اينكه بتوان از سلولهاي بنيادي انسان در مرحله‌اي كه در حال تبديل به سلولهاي شبكيه است، استفاده كرد، بايد سلولهاي بنيادي از جنين در سه ماه دوم بارداري برداشته شود.
به همين خاطر، گروه تحقيقاتي دانشگاه لندن و بيمارستان چشم پزشكي مورفيلدز قصد ندارد در اين مسير حركت كند.
دكتر رابرت مك لارن، متخصص در بيمارستان چشم مورفيلدز كه در اين تحقيقات شركت داشته در اين باره مي‌گويد: "اكنون، هدف مطالعه سلولهاي بنيادي بزرگسالان است تا معلوم شود آيا امكان تغيير ژنتيكي آنها به طوري كه مانند سلولهاي شبكيه موش رفتار كنند وجود دارد يا نه؟ "
سلول‌هايي در حاشيه شبكيه چشم افراد بزرگسال وجود دارد كه تصور مي‌شود داراي خواص سلولهاي بنيادي باشد و به گفته تيم متخصصان اين پروژه تحقيقاتي، مي‌تواند براي عمل پيوند مفيد باشد.
4)درمان ناباروري با سلولهاي بنيادي
ناباروري دغدغه 10 تا 15 درصد مردم دنياست. آماري كه كم و بيش، با همين رقم خودش را در مرزهاي كشور هم نشان مي دهد.
طبق اعلام سازمان جهانى بهداشت (WHO) تعداد زوج هاي نابارور دنيا به 510 ميليون زوج مي رسد. با اين حال، ايران در سال هاي اخير در درمان ناباروري حرف هاي زيادي براي گفتن داشته است.
باز شدن پاي تحقيقات مربوط به سلول هاي بنيادي هم در اين ميان، دريچه تازه اي است كه شايد به زودي به روي جماعت در انتظار فرزند گشوده شود. محققان ايراني اميدوارند با پيوند سلول هاي بنيادي به افراد نابارور قابليت به وجود آمدن نطفه در آن ها را به وجود مي آورند.
محمدرضا نوروزي رئيس انجمن ناباروري ايران، مي‌گويد: "يكي از روش‌هاي جديد درمان ناباروري استفاده از سلولهاي بنيادي براي مردان و زناني است كه توانايي توليد نطفه ندارند. آزمايش‌هاي مطالعات حيواني اين روش در ايران بر روي موش انجام شده و موفقيت‌آميز بوده است. فاز انساني مطالعه اين روش هم شروع شده كه اگر به جواب نهايي برسد، تحول مهمي در درمان ناباروري محسوب مي‌شود. "
بر اساس مطالعات انجام شده، 90 درصد زوج‌هاي نابارور مي‌توانند با استفاده از يكي از روش‌هاي درماني موجود صاحب فرزند شوند. استفاده از سلولهاي بنيادي مي‌تواند مشكل 10 درصد باقيمانده را حل كند. "
شيوع ناباروري
در حال حاضر، روش‌هاي درماني مختلفي براي درمان ناباروري در ايران و جهان وجود دارد. لقاح مصنوعي، IVF و ميترواينجكشن از جمله اين روش ها هستند كه به گفته درمانگران به طور معمول تا حدود 35درصد در درمان ناباروري مؤثر‌ند.
روش تخمك‌گذاري و لقاح مصنوعي معمولا به تولد چند جنين منتهي مي‌شود. در حالي كه زوج‌هاي نابارور معمولا خواهان يك فرزند هستند و اين يكي از عوارض اين نوع درمان‌ها است كه در برخي كشورها مانند چين با توجه به سياست كشورشان محدوديت‌هايي براي اين روش قائل شده اند. البته اين مسئله در كشور ما هنوز بلاتكليف است.
به گفته رئيس انجمن ناباروري ايران، در دنياي امروز عوامل مختلفي موجب ناباروري در مردان و زنان مي شود كه علاوه بر عوامل ژنتيك عوامل اجتماعي، زندگي شهري، برخورد با اشعه‌ها، بيماري هاي عفوني شايع جوامع، در اين زمينه دخيل هستند.
تئوري‌هايي كه مبني بر تأثير آلودگي هوا و امواج موبايل در اين زمينه مطرح است كه هنوز اثبات نشده است.
عوامل روحي رواني هم موجب ناتواني جنسي و كم شدن ارتباط جنسي مي‌شود كه در اين زمينه دخيل هستند. علاوه بر اين بالا رفتن سن ازدواج موجب شده است كه شانس ناباروري در زوج هاي جوان افزايش يابد.
5)كاربرد سلولهاي بنيادي در بيماري پاركينسون
بيماري پاركينسون از جمله بيماريهاي سيستم اعصاب مركزي است كه بيش از 2درصد جمعيت بالاي 65 سال را دربرمي گيرد. اين بيماري از ديدگاه آسيب شناسي با از بين رفتن گروه خاصي از نورون ها در ناحيه مغز مياني به نام نورون هاي دوپامينرژيك مشخص مي شود. لرزش، سختي و كم حركتي كه از بارزترين نشانه هاي اين بيماري است، در اثر از بين رفتن اين نورون ها ايجاد مي شود. از ديگر نورون هايي كه در اين بيماري دچار آسيب مي شوند، نورون هاي نورآدرنرژيك و سروتونرژيك نواحي خاصي از مغز مياني است كه در ايجاد افسردگي و زوال عقلي يا دمانس (Dementia) كه غالباً با اين بيماري همراه هستند، دخيل است.
علت از بين رفتن گروه خاصي از نورون ها در بيماري پاركينسون نامشخص است ليكن گمان مي رود تنش ناشي از حضور اكسيژن (oxidative stress)، عملكرد نادرست ميتوكندري و excytotoxic damage در فيزيوپاتولوژي اين بيماري مؤثر باشند؛ در ضمن به دليل اينكه اين بيماري در اغلب موارد به صورت انفرادي (sporadic) است، گمان مي رود فاكتورهاي ژنتيكي همراه با فاكتورهاي محيطي نظير ويروسها در بروز اين بيماري نقش ايفا مي كنند. در عين حال موارد نادري از اين بيماري به صورت خانوادگي وجود دارد. در اين موارد جهش در ژن هاي خاصي كه عمدتاً در تجزيه پروتيين ها نقش دارند، عامل اصلي بروز بيماري است. رايج ترين روش درماني اين بيماري استفاده از داروهاي L-Dopa و Carbidopa است. اين دو ماده سبب افزايش سنتز و رهاسازي دوپامين مي شوند در رفع كم تحركي و سختي، به ويژه در مراحل اوليه درمان مؤثر هستند.
اما با پيشرفت بيماري به دليل از بين رفتن نورون هاي دوپامينرژيك سنتز دوپامين، نتيجتاً كارآيي درمان كاهش مي يابد. به تازگي روش جديد سلول درماني براي درمان اين بيماران مورد توجه قرار گرفته است. در اين روش، درمان با پيوند سلولهاي مناسب به ناحيه آسيب ديده صورت مي گيرد. بدين منظور مي توان انواع مختلي از سلول ها از جمله بافت مغزي جنين را به كار برد. ليكن به دليل مشكلات اخلاقي و تكنيكي موجود به دليل نياز به تعداد زياد جنين و نيز رد پيوند استفاده از اين روش با محدوديت هاي زياد روبرو است.گزينه ديگر براي سلول درماني استفاده از سلولهاي بنيادي (stem cell) است. به منظور كاربرد اين سلولها در پيوند و درمان بيماري پاركينسون لازم است اين سلولها ابتدا به نورون هاي دوپامينرژيك تمايز يابند. با دو روش كلي مي توان به اين هدف نايل شد: 1) دستكاري ژنتيكي سلولهاي بنيادي 2)تغيير شرايط محيط كشت سلولهاي بنيادي. در روش اول با واردكردن ژني كه نقش اساسي در تكوين نورون هاي دوپامينرژيك دارد ( نظير فاكتور رونويسي Nurrl) به سلولهاي بنيادي، تمايز اين سلولها را به نورون هاي دوپامينرژيك موجب مي شويم.
در روش دوم با اضافه كردن فاكتورهاي القاكننده خاص به محيط كشت و از طريق كشت همراه (coculture) سلولهاي بنيادي با گروه خاصي از سلولها كه توانايي القاي سلول بنيادي به سلولهاي عصبي را دارند نورون هاي دوپامينرژيك حاصل مي شود. فاكتورهايي كه جهت القا استفاده مي شوند عمدتاً برگرفته از مسيرهاي تكويني طبيعي توليد اين نورون ها در بدن است و از آن جمله مي توان فاكتورهاي Shh و FGF8 را نام برد. شناسايي نورون هاي دوپامينرژيك براساس داشتن آنزيم (TH) Tyrosine Hydroxylase صورت مي گيرد. TH آنزيم اصلي در مسير توليد دوپامين از اسيد آمينه Tyrosine است. پس از توليد سلولهاي بيان كننده اين آنزيم، اين سلولها به موش مدل پاركينسوني تزريق مي شوند. چنين موشي با وارد كردن آسيب بافتي به ناحيه خاصي از مغز مياني (midstriaTum) به وسيله تزريق ماده (6-OHD hyroxydopamine) حاصل مي شود. گروه ديگري ازمحققان از سلولهاي بنيادي تمايز نيافته جهت پيوند استفاده كرده اند. اين سلولها پس از پيوند به ناحيه آسيب ديده، به نورون هاي دوپامينرژيك تمايز مي يابند. با اين حال در هر دو نوع آزمايش مشكلاتي در زمينه تعيين تعداد دقيق سولهاي پيوند شده و احتمال تشكيل تومور و مرگ سلولهاي پيوند شده وجود دارد. لذا با وجود تحقيقات صورت گرفته، هنوز مطالعات بيشتري به منظور ارزيابي كارايي و ايمني پيوند سلولهاي بنيادي جهت درمان بيماران پاركينسوني نياز است
6)روش جديدي براي پيوند سلولهاي بنيادي به بيماران قلبي با استفاده از نانوتكنولوژي
استفاده از سلولهاي بنيادي براي درمان بيماريهاي صعب‌العلاج، يكي از اميدهاي در حال تحقق بشر در حوزة علوم پزشكي است كه روزبه‌روز، افق‌هاي تازه‌اي از آن نمايان مي‌شود. در مطلب حاضر كه گزيده‌اي از سخنان دكتر عليرضا قدسي‌زاد، رزيدنت سال پنجم جراحي قلب در دانشگاه دوسلدورف آلمان است، به روش جديدي از پيوند سلولهاي بنيادي بالغ به بيماران قلبي اشاره شده است كه در آن از نانوتكنولوژي هم استفاده مي‌شود. وي اين روش را به‌عنوان پروژة تحقيقاتي براي اتمام دورة تخصصي جراحي قلب انجام داده است:
استفاده از سلولهاي بنيادي براي درمان بيماريهاي صعب‌العلاج، يكي از اميدهاي در حال تحقق بشر در حوزة علوم پزشكي است كه روزبه‌روز، افق‌هاي تازه‌اي از آن نمايان مي‌شود. در مطلب حاضر كه گزيده‌اي از سخنان دكتر عليرضا قدسي‌زاد، رزيدنت سال پنجم جراحي قلب در دانشگاه دوسلدورف آلمان است، به روش جديدي از پيوند سلولهاي بنيادي بالغ به بيماران قلبي اشاره شده است كه در آن از نانوتكنولوژي هم استفاده مي‌شود. وي اين روش را به‌عنوان پروژة تحقيقاتي براي اتمام دورة تخصصي جراحي قلب انجام داده است:
هدف از پيوند
هدف از انجام اين عمل، تهيه و پيوند نوع خاصي از سلولهاي بنيادي بالغ ( Adult stem cells ) به بيماران قلبي بود. بيماراني كه در اين روش مورد مطالعه و آزمايش قرار گرفتند، دچار ايسكمي عضلات قلبي (از بين رفتن سلولهاي ميوكارد در نتيجة قطع جريان خون يا Myocardial-ischemia ) بودند و انجام عمل پيوند عروق ميان‌بُر كرونري يا باي‌پس ( Bypass ) براي آنان كارساز نبود.
در اين روش جديد كه نوعي Stem cell therapy (درمان با استفاده از سلولهاي بنيادي) است و نيازمند انجام عمل قلب باز است، ابتدا با استفاده از نور ليزر، بافت عضلاني قلب بيمار در ناحية دچار ايسكمي تحريك مي‌شوند. سپس، سلولهاي بنيادي اخذشده از خود فرد به اطراف ناحية دچار آسيب تزريق مي‌شوند تا ضمن تمايز به سلولهاي عضلة قلب، منطقة آسيب‌ديده را ترميم نمايند.
سلولهاي بنيادي مورد استفاده و شيوة عمل
مطالعات باليني ما براي بررسي كارايي روش يادشده در ترميم ضايعات عضلة قلب، تاكنون بر روي هشت بيمار دچار ايسكمي عضلة قلب انجام شده است. در اين روش كه در نوع خود شيوه جديدي از پيوند سلولهاي بنيادي به بيماران محسوب مي‌شود، از سلولهاي بنيادي بالغ ردة ACC133 + كه از مغز استخوان ( Bone marrow ) خود بيمار جداسازي مي‌شود، استفاده مي‌گردد. در شيوة مذكور، كل مراحل نمونه‌گيري (آسپيراسيون) از مغز استخوان بيمار، جداسازي سلولهاي بنيادي ACC133 + و تزريق آنها به ناحية ايسكميك عضلة قلب، در مدت زماني حدود 3 ساعت قابل انجام است.
لازم به ذكر است كه در اين روش، نمونه مغز استخوان، پس از بيهوشي بيمار در اتاق عمل و از استخوان‌هاي لگن تهيه مي‌شود. حجم نمونة مغز استخوان گرفته‌شده در اين مرحله فاكتور مهمي است كه تعداد نهايي سلولهاي بنيادي ACC133 + را تعيين مي‌كند. گروه جراحي ما تاكنون بيشترين مقدار گزارش‌شدة مغز استخوان (حدود 330 ميلي‌ليتر) در دنيا را از بيمار اخذ كرده است. پس از اين مرحله، سلولهاي بنيادي مورد نظر با استفاده از كيت خاصي از نمونة آسپيرة مغز استخوان جداسازي مي‌شود و به روش ترانس اپي‌كارديال (از بيرون عضلة قلبي) به نقاط متعدد اطراف ناحية ايسكميك تزريق مي‌شود.
استفاده از ليزر به‌عنوان عامل تقويت‌كننده
استفاده از ليزر در اين عمل به علت توان آن در ايجاد واكنش التهابي ( Inflammation ) موقت در بافت و افزايش خون‌رساني به ناحية دچار آسيب است. در واقع قبل از تزريق سلولهاي بنيادي به ناحية ايسكميك، جهت تحريك خون‌رساني به آن ناحيه و زنده نگهداشتن سلولهاي بنيادي تزريق‌شده، از خاصيت التهاب‌زايي موقت ليزر به عنوان يك عامل كمكي در ترميم سريع‌تر ناحيه استفاده مي‌شود. در اين عمل، ابتدا به كمك ليزر حدود 15 تا 20 حفره در عضلة قلب ايجاد شده و سپس سلولها به اطراف ناحية دچار ايسكمي تزريق مي‌شوند. بنابراين، ليزر در اين عمل فقط به عنوان يك عامل تقويت‌كننده ( Booster ) براي افزايش جريان خون استفاده مي‌شود.
مزاياي اين روش پيوند
روش مورد استفاده در اين نوع عمل پيوند، در مقايسه با شيوه‌هاي ديگر پيوند سلولهاي بنيادي به بيماران قلبي، از ويژگي‌ها و مزاياي زيادي برخوردار است كه مهم‌ترين آنها به اين شرح است:
1- با توجه به اينكه كلية مراحل استخراج و پيوند سلولهاي بنيادي در مدت زمان حدود 3 ساعت قابل انجام است، بنابراين مدت ماندن بيمار در اتاق عمل به‌طور قابل ملاحظه‌اي كوتاه‌تر است.
2- استفاده از كيت ويژة جداسازي سلولهاي بنيادي در يك سيستم بسته و استريل، عملاً نياز به آزمايشگاه‌هاي مجهز و پيشرفته با استانداردهاي خاص ( GMP Lab ) را مرتفع مي‌كند. اين كار با بالابردن ضريب ايمني كار، احتمال انتقال آلودگي و عفونت به بيمار را منتفي مي‌سازد.
3- تمام مراحل تهية نمونه مغز استخوان، جداسازي سلولها و پيوند آنها، در اتاق عمل و صرفاً توسط خود جراح قلب صورت مي‌گيرد. بنابراين، با استفاده از اين شيوه نيازي به همكاري گروه ديگري از متخصصان مانند هماتولوژيست‌ها و غيره نيست.
4- با توجه به اينكه در اين روش علاوه بر تزريق سلولهاي بنيادي به اطراف عضلة دچار عارضه، از خاصيت هم‌افزايي نور ليزر نيز استفاده مي‌شود، در نتيجة التهاب موقت ايجادشدة ناشي از تابش نور ليزر، خون‌رساني به ناحية ايسكميك و تزريق‌شده، افزايش مي‌يابد و با اين كار، احتمال موفقيت در پيوند سلولهاي بنيادي و زنده ماندن سلولهاي پيوندي افزايش مي‌يابد.
اين روش پيوند براي كدام گروه از بيماران قلبي مناسب است؟
گروهي از بيماران قلبي براي درمان مشكلات و نارسايي‌هاي قلبي، نياز به عمل جراحي قلب باز و پيوند عروق ميان‌بُر كرونري يا باي‌پس دارند. اما گاهي اوقات پس از اينكه بيماري براي انجام عمل باي‌پس عروق كرونري، تحت عمل قلب باز قرار مي‌گيرد، به علت برخي مشكلات از جمله كوچك بودن رگ بسته‌شده يا سفت شدن بافت‌هاي پيراموني، امكان چنين عملي براي بهبودي وي وجود ندارد. در اين شرايط، يكي از بهترين گزينه‌ها انجام عمل پيوند سلولهاي بنيادي به ناحيه دچار آسيب قلب است. بنابراين، در روش مذكور جراح قلب قادر است پس از مواجهه با چنين بيماراني، فقط در مدت زمان 3 ساعت، ضمن تهية سلولهاي بنيادي، آنها را به قلب بيمار پيوند بزند. به عبارت بهتر، يكي از قابليت‌هاي ارزشمند و در خور توجه اين روش آن است كه نه‌تنها پيش از عمل جراحي، بلكه پس از بازكردن قفسة سينة بيمار نيز، جراح اين امكان و فرصت را خواهد داشت تا از روش سلول‌درماني استفاده كند.
شايان ذكر است كه در بيش از 50 درصد بيماران قلبي، قبل از اقدام به عمل جراحي معيارهاي لازم براي پيوند سلولهاي بنيادي وجود دارد. اما با اين روش، در مورد بيماران ديگري كه در حالت اورژانس به بيمارستان منتقل شده و اين تشخيص قبلاً براي آنها داده نشده باشد، مي‌توان پس از اقدام به عمل جراحي و در حين كار چنين تصميمي را اتخاذ كرد. براي مثال، اگر بيماراني كه در مرحلة نهايي نارسايي قلبي ( End stage heart failure ) قرار داشته و به علت سخت‌شدن ديواره عروق كرونري، رگ‌هاي درگير به‌طور كامل بسته‌شده و به موقع تحت درمان باي‌پس قرار نگيرند، جراح تنها پس از باز كردن قفسة سينه بيمار متوجه عدم كارايي روش باي‌پس براي درمان فرد مي‌شود. در چنين موارد اورژانسي، مي‌توان با پيوند سريع سلولهاي بنيادي به قلب بيمار، جان او را نجات داد.
هزينه پيوند سلولهاي بنيادي با روش مذكور
همان‌طور كه قبلاً ذكر شد، در روش يادشده، براي تهية سلولها از كيت ويژه‌اي براي جداسازي سلولهاي بنيادي ACC133 + از نمونة مغز استخوان بيمار استفاده مي‌شود. هزينة استفاده از اين كيت براي هر بيمار در حدود سه تا هفت هزار يورو است. علت گران بودن اين كيت آن است كه كل لوازم آن يكبار مصرف بوده و براي هر عمل بايد مجموعة تازه‌اي استفاده شود. اما عليرغم گران بودن كيت، استفاده از اين ابزار به دليل استريل بودن و داشتن سيستم كاملاً بستة آن، نياز به سرمايه‌گذاري‌هاي كلان جهت تجهيز آزمايشگاه‌هاي پيشرفته با شرايط GMP Lab براي تهية سلولهاي بنيادي عاري از آلودگي را كاملاً مرتفع مي‌كند. لازم به ذكر است كه كيت مورد استفاده در اين عمل ويژة كارهاي باليني است و با انواع آزمايشگاهي آن كه ارزان‌تر بوده و مجوزهاي استفاده براي انسان را ندارد، كاملاً متفاوت است.
خصوصيات سلولهاي بنيادي مورد استفاده
همان‌طور كه ذكر شد، از سلولهاي بنيادي ردة ACC133 + كه از مغز استخوان خود فرد جداسازي مي‌شود، براي سلول‌درماني در اين روش استفاده مي‌شود. در حال حاضر و بر اساس يافته‌هاي محققان، سلولهاي بنيادي ACC133 + به‌عنوان سلولهاي بنيادي اوليه ( Primitive stem cells ) شناخته مي‌شوند. به عبارت ديگر، اين سلولها توانايي تمايز به اغلب سلولهاي ديگر از جمله سلولهاي عصبي، ماهيچه‌اي قلبي و استخواني (استئوكلاست) را دارا هستند. بنابراين در مقايسه با ديگر رده‌هاي سلولي اخذشده از مغز استخوان، بهترين شرايط را براي پيوند دارند.
جداسازي سلولهاي ACC133 + با استفاده از نانوتكنولوژي
در كيت ويژه‌اي كه براي جداسازي سلولهاي بنيادي ACC133 + از نمونة مغز استخوان استفاده مي‌شود، جداسازي سلولها بر مبناي اتصال رسپتورهاي ( Receptors ) سلولي به گيرندة اختصاصي آنها استوار است. به عبارت ديگر، سلولهاي بنيادي ACC133 + در سطح خود داراي رسپتوري به‌نام ACC133 هستند كه قادر است به گيرندة اختصاصي خود اتصال يابد. گيرندة مذكور كه آنتي‌بادي اختصاصي (منوكلونال) بر عليه ACC133 است، به يك قطعة 50 نانومتري با خاصيت آهن‌ربايي (مگنت) متصل مي‌شود كه اصطلاحاً آنتي‌بادي منوكلونال كونژوگه ناميده مي‌شود. پس از تهية خون مغز استخوان، نمونه را از ستوني كه حاوي آنتي‌‌بادي‌هاي كونژوگة تثبيت شده است، عبور مي‌دهند. در نتيجه، سلولهاي بنيادي با گيرندة سطحي ACC133 به آنتي‌بادي‌ها چسبيده و به‌راحتي قابل جمع‌آوري هستند، در حالي‌كه رده‌هاي ديگر سلولي موجود در نمونه از ستون خارج و حذف مي‌شوند. كل اين روند در داخل كيت استريل انجام مي‌شود و سلولهاي مورد نياز براي پيوند با خلوص بالا، بدون آلودگي و در كمترين زمان ممكن در اختيار جراح قلب قرار مي‌گيرند.
لازم به ذكر است كه در داخل نمونة اخذ‌شدة مغز استخوان، كمتر از 5/1 درصد سلولها از نوع ACC133 + هستند و بقيه شامل رده‌هاي ديگر سلولي هستند. براي مثال، كمتر از 10 درصد سلولها از نوع CD34 + و حدود 25-20 درصد سلولها CD117 + هستند.
7)كاربردهاي سلولهاي بنيادي در پزشكي
متن زير به بيان كاربردهاي عملي، قريب‌الوقوع و قابل‌انتظار سلولهاي بنيادي مي‌پردازد. اين متن، ديدگاه آقاي مسعود سليماني، دانشجوي دكتري تخصصي گروه هماتولوژي دانشكده پزشكي دانشگاه تربيت مدرس در اين زمينه مي‌باشد:
توليد اينترفرون‌ها در زمان خود، انقلاب در پزشكي محسوب شد و اين اميدواري را پيش آورد كه بتواند به‌عنوان درمان قطعي سرطان مورد استفاده قرار گيرد؛ اما گذشت زمان برخي محدوديت‌هاي آن را نمايان ساخت.
پس از آن، ژن‌درماني به عنوان راهي براي درمان سرطان مطرح شد كه سر و صداي زيادي در مجامع علمي و پزشكي به راه انداخت؛ در اين تكنولوژي، معمولاً از ويروسها به عنوان ناقلين ژن‌ها استفاده مي‌شود كه مشكلاتي همچون تومورزايي، بيماري‌زايي و غيره را به همراه دارد و لذا اين روش نيز با محدوديت‌هاي جدي روبرو شد.
امروزه يكي از كاربردهاي سلولهاي بنيادي كه توجه زيادي را به خود معطوف داشته است، همين درمان سرطان است؛ چرا كه از سلولهاي بنيادي انساني و معمولاً بدون تغيير ژنتيكي، مي‌توان براي ترميم بافت‌هاي آسيب ديده استفاده كرد.
هر چند استفاده از سلولهاي بنيادي، در مراحل اوليه خود به سر مي‌برد، اما متخصصين معتقدند در آينده‌اي نه‌چندان دور، كاربردهاي وسيعي در علم پزشكي خواهد داشت. با اين اعتقاد، هم‌اكنون در اقصي نقاط جهان تحقيقات وسيعي در خصوص استفاده از سلولهاي بنيادي در جهت تأمين سلامت انسان در حال انجام است. در ذيل به چند نمونه از كاربردهاي نزديك به حصول سلولهاي بنيادي اشاره مي‌شود:
1- ترميم بافت‌هاي آسيب‌ديده قلب
امروزه شمار زيادي از مردم دنيا از بيماريهاي قلبي ناشي از آيسيب‌ديدگي بافت‌هاي آن رنج مي‌برند كه بعضاً منجر به مرگ نيز مي‌شود. ترميم بافت‌هاي آسيب‌ديده، همواره يكي از دغدغه‌هاي پزشكان و متخصصين علوم پزشكي بوده و بهره‌گيري از سلولهاي بنيادي، اميد تازه‌اي در اين عرصه به وجود آورده است. متخصصين اميدوارند سلولهاي بنيادي را از مغز استخوان افراد بيمار (يا جنين نوظهور) استخراج و آنها را در محيط آزمايشگاه به سلولهاي قلبي تبديل نمايند و نهايتاً با تزريق اين سلولهاي تمايزيافته به بدن، امكان ترميم بافت‌هاي آسيب‌ديده قلب را فراهم آورند.
البته اين تكنيك هنوز در مرحله آزمايشگاهي است، اما موفقيت‌هاي به‌دست آمده در حيوانات آزمايشگاهي، احتمال بهره‌گيري از آن را در انسان قوت بخشيده است.
2- ترميم بافت‌هاي استخواني
در افرادي كه شكستگي وسيع استخوان دارند و يا كساني كه مورد عمل جراحي مغزي قرار گرفته و كاسه سر آنها برداشته شده و همچنين اشخاصي كه استخوان‌هاي آنها به‌كندي جوش مي‌خورد، از سلولهاي بنيادي براي جوش‌خوردگي سريع و جلوگيري از عفونت‌هاي بعدي استفاده مي‌شود. در اين تكنيك، سلولهاي بنيادي مزانشيمي از فرد گرفته شده و در محيط آزمايشگاه به سلولهاي استئوپلاست (استخواني) تبديل مي‌شوند، سپس اين سلولها در كنار بافت‌هاي آسيب‌ديده استقرار مي‌يابند تا باعث جوش‌خوردگي سريع اين بافت‌ها گردند. در اين مورد، سلولها از خود شخص جدا مي‌شوند؛ بنابراين مشكل پس‌زدگي و عوارض جانبي را نيز در برندارد.
تكنيك مذكور از مرحله آزمايشگاهي خارج شده و هم‌اكنون دركشورهاي پيشرفته دنيا از جمله آمريكا و ژاپن به طور عملي و كاربردي بر روي بيماران انجام مي‌شود.
3- درمان بيماري‌ها و ضايعات عصبي
پيشرفت‌هاي بشر در زمينه توليد، تكثير و تمايز سلولهاي بنيادي، اين اميد را به وجود آورده است كه بتوان از اين سلولها در مداواي ضايعات عصبي مانند قطع نخاع و بيماريهاي عصبي همچون آلزايمر، پاركينسون، MS و غيره نيز بهره برد. در اين مورد نيز پس از تهيه سلولهاي بنيادي از شخص موردنظر، آنها را به سلول عصبي تبديل نموده و براي ترميم يا مداوا مورد استفاده قرار مي‌دهند. البته بخش اعظم اين تكنولوژي، در مرحله آزمايشگاهي است؛ اما با پيشرفت‌هاي خوبي همراه بوده است. به‌عنوان مثال، طي گزارشي كه اخيراً منتشره شده، متخصصين فرانسوي موفق شدند با استفاده از سلولهاي مزانشيمي، موش قطع نخاع شده‌اي را تا حدي بهبود بخشند كه قادر به حركت باشد ( البته نه با تعادل صددرصد). اين موضوع در صورتي‌كه با موفقيت نهايي توأم شود، انقلاب بزرگي در پزشكي به شمار مي‌رود.
ضمن اينكه يك شركت آمريكايي بنام اورسي كه يك مركز تحقيقاتي خصوصي بوده و متخصصين ارشد جهان در زمينه سلولهاي بنيادي را گرد هم آورده، ادعا كرده است كه قادر به مداواي بيماري‌هايي مانند آلزايمر، پاركينسون، MS و غيره مي‌باشد كه اين عمل را با استفاده از سلولهاي بنيادي خود شخص انجام مي‌دهد؛ البته در قبال آن هزينه‌‌هاي بالايي تا حد 100 هزار دلار دريافت مي‌نمايند.
4- ترميم سوختگي‌ها و ضايعات پوستي
جراحات پوستي ناشي از سوختگي يا صدمات ديگر، بسياري از بيماران را به خود مبتلا نموده است. در روش معمول براي ترميم قسمت‌هاي صدمه‌ديده، از پوست بخش‌هاي سالم بدن استفاده مي‌شود كه مشكلاتي را براي بيمار به‌وجود مي‌آورد. اما با .استفاده از سلولهاي بنيادي مي‌توان سلولهاي پوستي را در محيط آزمايشگاه توليد نمود و درترميم بافت‌هاي صدمه‌ديده از آنها استفاده كرد. اين تكنولوژي در حال حاضر، كاربردي شده و توسط يكي از بيمارستان‌هاي انگلستان مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
5- ترميم لوزالمعده (پانكراس) و ترشح انسولين
اخيراً در دانشگاه آلبرتا كانادا، متخصصين موفق شدند سلولهاي بنيادي مزانشيمي را به سلولهاي پانكراس انساني تبديل نمايند و به بيماران ديابتي منتقل نمايند. اين آزمايش بر روي 23 نفر انجام شد كه 16 نفر از تزريق انسولين بي‌نياز شدند. يادآوري مي‌شود كه اين پيوند از نوع اتولوگ بود (براي مداواي هر شخص از سلولهاي بنيادي خود وي استفاده شد) و مشكلات جانبي در بر نداشت.
6- آزمون تأثير داروهاي جديد
داروهاي سنتتيك جديد ممكن است بر سلولها يا بافت‌هاي انساني تأثيرات متفاوتي داشته باشند كه امكان تست آنها در انسان‌ها به دليل مسايل اخلاق پزشكي وجود ندارد. به‌عنوان مثال، يك داروي سنتتيك قلبي ممكن است بر سلولها يا بافت‌هاي قلبي تأثير سويي داشته باشد. در اين موارد مي‌توان سلولهاي قلبي يا هر بافت ديگر را با استفاده از سلولهاي بنيادي توليد نمود و داروهاي جديد را بر روي آنها آزمايش كرد، بدون اينكه نياز به آزمايش در بدن انسان باشد (آزمايشات مقدماتي انساني). در اين خصوص سلولهاي بنيادي جنيني مي‌توانند كاربرد وسيعي داشته باشند.
7- ترميم ساير بافت‌هاي آسيب‌ديده
مواردي كه اشاره شد كاربردهايي از سلولهاي بنيادي بود كه به صورت كاربردي درآمده بودند و يا نزديك به كاربردي شدن هستند، اما از كاربردهاي بالقوه اين سلولها مي‌توان به ترميم بافت‌هاي آسيب ديده ديگر بدن از جمله غضروف، كبد، ماهيچه و غيره اشاره كرد كه مي‌تواند دامنه كاربرد سلولهاي بنيادي را در آينده افزايش دهد.
يك نكته مهم
در اطلاع‌رساني عمومي كاربرد سلولهاي بنيادي، بايد به اين نكته توجه شود كه انتظارات بيش از حد توانايي اين تكنولوژي در مردم به وجود نيايد. ساخت اندام، يكي از اميدهايي است كه ممكن است در برخي از مردم ايجاد گردد؛ بايد خاطر نشان كرد. كه با دانش كنوني بشر، امكان توليد عضو يا اندام توسط اين تكنولوژي وجود ندارد و به نظر نمي‌رسد در آينده‌اي نزديك نيز اين امر محقق شود. به‌عنوان مثال، اگر قلب را در نظر بگيريم علاوه بر شكل آن كه در كاركردش بسيار حايز اهميت است، از سلولها و بافت‌هاي مختلفي از جمله بافت ماهيچه‌اي، خوني، اپيدرمي، رگ و غيره درست شده است. اگر بخواهيم سلولهاي بنيادي را به هر يك از اين بافت‌ها تبديل نماييم، نيازمند اعمال شرايط و تيمارهاي ويژه‌اي هستيم كه فراهم كردن همه آنها به طور همزمان در يك بيورآكتور غيرممكن است. شايد در آينده بشر بتواند اين اعضاء را دربدن انسان يا حيوان توليد نمايد كه به‌ويژه در مورد دوم علاوه بر مشكلات تكنيكي با محدوديت‌هاي اخلاقي نيز مواجه است.
با اين تفاسير، كاربرد قابل انتظار بهره‌گيري از سلولهاي بنيادي در شرايط فعلي و آينده نزديك، ترميم بافت‌هاي آسيب‌ديده است كه در موارد فوق به آنها اشاره شد. هر چند همين كاربردها نيز در صورت فراگيرشدن، انقلابي در پزشكي محسوب مي‌شوند.
سلولهاي بنيادي چه كاربردهايي مي‌تواند داشته باشد؟
بيشتر سلولهاي تخصص يافته‌ي انسان اگر آسيب سختي ببينند يا بيمار شوند، نمي‌توانند با فرايندهاي طبيعي جايگزين بشوند. از سلولهاي بنيادي براي پديد آوردن سلولهاي تخصص يافته‌ي سالم و كارآمد مي‌توان بهره گرفت و اين سلولها را جايگزين سلولهاي آسيب ديده يا بيمار كرد.
جايگزين كردن سلولهاي بيمار با سلولهاي سالم را سلول‌درماني مي‌نامند و مانند فرايند جايگزين كردن اندام است؛ البته، در اين‌جا به جاي اندام تنها از سلولها بهره مي‌گيرند. برخي بيماري‌ها و آسيب‌ها را مي‌توان با جايگزين اندام سالمي درمان كرد، اما اندوخته‌ي اندام‌ها اهدايي بسيار اندك است. سلولهاي بنيادي مي‌توانند سرچشمه‌ي جايگزين و نوشدني از سلولهاي تخصص‌يافته باشند. به‌تازگي، پژوهشگران بهره‌گيري از سلولهاي بنيادي جنيني و بالغ را به عنوان خاستگاه گونه‌هاي سلولي تخصص‌يافته، مانند سلولهاي عصبي، سلولهاي ماهيچه‌اي، سلولهاي خون و سلولهاي پوست، برسي مي‌كنند تا آنها را براي درمان بيماريهاي گوناگون به كار برند.
براي مثال، در بيماري پاركينسون، سلولهاي بنيادي ممكن است براي پديدآوردن گونه‌ي ويژه‌اي از سلولها عصبي، سلول‌هايي كه دوپامين آزاد مي‌كنند، به كار آيند. اكنون در ميدان نظر، اين سلولهاي عصبي را مي‌توان در بدن بيمار كار گذاشت و آنها در آن‌جا شبكه‌ي عصبي را در بخش آسيب‌ديده از نو سيم‌كشي خواهند كرد و كاركرد آن بخش را به آن بازمي‌گردانند و بنابراين، بيمار را درمان مي‌كنند. برخي از اين كاربردها شامل موارد زير مي شود:
1)سلولهاي بنيادي، قدرت شنوايي و بينايي را در حيوانات برمي‌گردانند
محققان مي‌گويند سلولهاي بنيادي حاصل از جنين‌هاي كوچك مي‌تواند قدرت شنوايي و بينايي را در حيواناتي كه توانايي ديدن و شنيدن را از دست داده‌اند، بازگرداند. به نقل از رويترز، يك گروه تحقيقاتي، با استفاده از سلولهاي بنيادي مغز استخوان انسان، شنوايي را در خوكچه‌هاي هندي ترميم كردند و يك گروه ديگر از پژوهشگران با استفاده از سلولهاي بنيادي قورباغه، نوزادان نابيناي قورباغه را صاحب چشم‌هاي سالم كردند. هرچند اين يافته‌ها هنوز در انسان آزمايش نشده است اما مي‌تواند به روشن شدن برخي از مهم‌ترين فرآيندهاي زيست شناختي در رشد و نمو شنوايي و بينايي كمك كند و در ايجاد حوزه جديد پزشكي باززايي مفيد واقع شود...
آناند اسواروپ، محقق سلول بنيادي در موسسه ملي چشم و يكي از اعضاي موسسه‌هاي ملي سلامت آمريكا گفت: "اين كشف نشانگر قابليت فوق‌العاده تحقيقات سلولهاي بنيادي در درمان گستره وسيعي از بيماريهاي مرگبار و ناتوان كننده است كه ميليون‌ها انسان را مبتلا كرده است. "
محققان در آزمايشگاه، سلولهاي بنيادي را به سلولهاي شبه نرون تبديل كردند و سپس آنها را به گوش داخلي خوكچه‌هاي هندي پيوند زدند. سه ماه بعد اين خوكچه‌ها بخشي از شنوايي خود را به دست آوردند. هدف از انجام اين مطالعه، رشد مجدد سلولهاي حساس شنوايي اعلام شده است. اين سلولها نقش حياتي در قدرت شنوايي پستانداران دارند. با اين وجود محققان هنوز نمي‌دانند چگونه اين فرآيند اتفاق مي‌افتد. محققان در يك كنفرانس مطبوعاتي، هدف نهايي از انجام اين تحقيقات را، مطالعات مشابه روي انسان اعلام كردند. هنگامي‌كه سلولهاي حساس شنوايي در گوش داخلي انسان و ساير پستانداران در اثر صداي بلند، بيماريهاي خودايمني، داروهاي سمي و يا پيري مي‌ميرند، آسيب دايمي به شنوايي وارد مي‌شود. در اين ميان پرندگان و خزندگان خوش شانس‌ترند. سلولهاي شنوايي آسيب ديده در اين حيوانات، باززايي كردند و قدرت شنوايي حيوان را بازگرداندند. در يك مطالعه ديگر، مايكل زوبر و همكارانش در دانشگاه پزشكي ساني در نيويورك با استفاده از سلولهاي بنيادي، در جنين نابيناي قورباغه، چشم‌هاي سالم توليد كردند. معمولا سلولهاي بنيادي قورباغه در محيط آزمايشگاه فقط به پوست تبديل مي‌شوند اما گروه زوبر هفت عامل ژنتيكي مختلف را كه موجب فعال شدن ژن‌هاي تشكيل دهنده چشم مي‌شوند، به ظرف آزمايش خود اضافه كردند.
زوبر گفت: "هنگامي‌كه سلولهاي تغيير يافته به جنين قورباغه پيوند زده شد، نوزادان قورباغه، مي‌توانستند ببينند. آزمايش‌هاي ژنتيكي نشان داده است سلولهاي بنيادي به انواع بسيار متفاوت سلولها تبديل مي‌شوند. " با اين وجود وي تاكيد كرد كه نتيجه اين مطالعه هنوز روي انسان كاربردي ندارد. وي افزود: "هدف پزشكي باززايي، توليد مجدد انواع مختلف سلولها است. "
2)درمان نابينايي با سلولهاي بنيادي
نابينايي يكي از كابوس‌هاي بزرگ انسان است؛ چرا كه در بسياري از موارد درماني براي آن وجود ندارد، اما انسان هم موجودي نيست كه به‌راحتي در مقابل سختي‌ها و بيماري‌ها كوتاه بيايد.
اخيراً دانشمندان انگليسي، توانسته‌اند به كمك سلولهاي بنيادي، حس بينايي را به موش‌هاي نابينا برگردانند.
اين موفقيت گامي به سوي درمان بسياري از افراد نابينا محسوب مي‌شود؛ هرچند كه از درمان موش‌هاي كور تا درمان انسان‌هاي نابينا هنوز فاصله زيادي وجود دارد.
دانشمندان انگليسي موفق شده‌اند حيواناتي را كه چشم آنها در اثر بيماريهاي مشابه آنچه در انسان ديده مي‌شود آسيب ديده، معالجه كنند. آنها با پيوند زدن سلولهاي بنيادي شبكيه به چشم اين حيوانات نابينا موفق به اين كار شده‌اند.
محققان مي‌گويند اگر از نتايج اين دستاورد بتوان براي معالجه بيماريهاي چشم انسان استفاده كرد، ميليون‌ها نفر كه مبتلا به انواع مختلف بيماريهاي شبكيه چشم هستند - از مشكلات ناشي از سالمندي گرفته تا ديابت - از آن بهره خواهند برد، چرا كه پيش از اين ترميم سلولهاي شبكيه چشم امكان نداشت.
شبكيه چشم، لايه‌اي از سلولهاي عصبي و حساس به نور مخروطي و استوانه‌اي است كه تصاوير را به پيام‌هاي عصبي تبديل مي‌كند و به دليل داشتن ماهيت عصبي، در صورت آسيب ديدگي ترميم نمي‌شود.
اصولاً ترميم سلولهاي عصبي بطور طبيعي در بدن انسان به‌صورت بسيار محدود انجام مي‌شود. مي‌توان گفت سلولهاي عصبي يا همان "نورون "ها تقريباً غير قابل ترميم تلقي مي‌شوند و ازهمين روست كه مثلاً يك بيمار دچار ضايعه نخاعي را نمي‌توان به‌آساني درمان كرد.
به اين دلايل است كه گامي، هرچند كوچك، در ترميم سلولهاي عصبي، مي‌تواند موفقيت بزرگي تلقي شود. در مطالعه اخير، كه با بودجه شوراي تحقيقات پزشكي انگلستان انجام شده، دانشمندان موسسه تحقيقات چشم و بهداشت كودك وابسته به دانشگاه لندن و بيمارستان چشم مورفيلدز، سلول‌هايي را كه از رشد بيشتري برخوردار بودند و از قبل براي تبديل شدن به دريافت كننده‌هاي نوري برنامه‌ريزي شده بودند را به چشم موش‌هاي نابينا پيوند زدند.
تيم پزشكان، سلولهاي بنيادي مورد نياز در اين پيوند را از موش‌هاي پنج روزه، يعني زماني كه شبكيه شكل مي‌گيرد، برداشتند. اين سلولها سپس به چشم حيواناتي كه از لحاظ ژنتيكي طوري طراحي شده بودند كه مبتلا به بيماري چشمي شوند و به تدريج بينايي خود را از دست بدهند، پيوند زده شد.
پيوند موفق بود. سلولهاي بنيادي به سلولهاي شبكيه تبديل شده و سلولهاي تازه شبكيه به ساير سلول هاي عصبي شبكيه پيوند خوردند و به اين ترتيب حس بينايي دوباره به موش‌هاي نابينا شده بازگشت.
آزمايش‌ها نشان داد كه مردمك چشم موش به نور واكنش نشان داد و عصب چشم فعال بود و ثابت مي‌‌كرد علائم به مغز ارسال مي‌شود.
دانشمندان مي‌گويند شايد شبكيه يكي از بهترين نقاط براي امتحان كردن پيوند سلولي باشد، زيرا نابودي دريافت كننده‌هاي نوري در ابتدا به باقي بخش‌هاي عصبي ميان چشم و مغز آسيب نمي‌رساند.
تلاش‌هاي قبلي براي پيوند زدن سلولهاي بنيادي، به اين اميد كه به دريافت كننده‌هاي نوري تبديل شوند، شكست خورده بود، چرا كه سلولها از رشد كافي برخوردار نبودند.
با وجودي كه نتايج اين كار در موش‌ها خيلي خوب جواب داده ولي تكرار كاري مشابه آن در انسان كمي مشكل است و البته اين مشكل، بيشتر اخلاقي است، چرا كه براي اينكه بتوان از سلولهاي بنيادي انسان در مرحله‌اي كه در حال تبديل به سلولهاي شبكيه است، استفاده كرد، بايد سلولهاي بنيادي از جنين در سه ماه دوم بارداري برداشته شود.
به همين خاطر، گروه تحقيقاتي دانشگاه لندن و بيمارستان چشم پزشكي مورفيلدز قصد ندارد در اين مسير حركت كند.
دكتر رابرت مك لارن، متخصص در بيمارستان چشم مورفيلدز كه در اين تحقيقات شركت داشته در اين باره مي‌گويد: "اكنون، هدف مطالعه سلولهاي بنيادي بزرگسالان است تا معلوم شود آيا امكان تغيير ژنتيكي آنها به طوري كه مانند سلولهاي شبكيه موش رفتار كنند وجود دارد يا نه؟ "
سلول‌هايي در حاشيه شبكيه چشم افراد بزرگسال وجود دارد كه تصور مي‌شود داراي خواص سلولهاي بنيادي باشد و به گفته تيم متخصصان اين پروژه تحقيقاتي، مي‌تواند براي عمل پيوند مفيد باشد.
4)درمان ناباروري با سلولهاي بنيادي
ناباروري دغدغه 10 تا 15 درصد مردم دنياست. آماري كه كم و بيش، با همين رقم خودش را در مرزهاي كشور هم نشان مي دهد.
طبق اعلام سازمان جهانى بهداشت (WHO) تعداد زوج هاي نابارور دنيا به 510 ميليون زوج مي رسد. با اين حال، ايران در سال هاي اخير در درمان ناباروري حرف هاي زيادي براي گفتن داشته است.
باز شدن پاي تحقيقات مربوط به سلول هاي بنيادي هم در اين ميان، دريچه تازه اي است كه شايد به زودي به روي جماعت در انتظار فرزند گشوده شود. محققان ايراني اميدوارند با پيوند سلول هاي بنيادي به افراد نابارور قابليت به وجود آمدن نطفه در آن ها را به وجود مي آورند.
محمدرضا نوروزي رئيس انجمن ناباروري ايران، مي‌گويد: "يكي از روش‌هاي جديد درمان ناباروري استفاده از سلولهاي بنيادي براي مردان و زناني است كه توانايي توليد نطفه ندارند. آزمايش‌هاي مطالعات حيواني اين روش در ايران بر روي موش انجام شده و موفقيت‌آميز بوده است. فاز انساني مطالعه اين روش هم شروع شده كه اگر به جواب نهايي برسد، تحول مهمي در درمان ناباروري محسوب مي‌شود. "
بر اساس مطالعات انجام شده، 90 درصد زوج‌هاي نابارور مي‌توانند با استفاده از يكي از روش‌هاي درماني موجود صاحب فرزند شوند. استفاده از سلولهاي بنيادي مي‌تواند مشكل 10 درصد باقيمانده را حل كند. "
شيوع ناباروري
در حال حاضر، روش‌هاي درماني مختلفي براي درمان ناباروري در ايران و جهان وجود دارد. لقاح مصنوعي، IVF و ميترواينجكشن از جمله اين روش ها هستند كه به گفته درمانگران به طور معمول تا حدود 35درصد در درمان ناباروري مؤثر‌ند.
روش تخمك‌گذاري و لقاح مصنوعي معمولا به تولد چند جنين منتهي مي‌شود. در حالي كه زوج‌هاي نابارور معمولا خواهان يك فرزند هستند و اين يكي از عوارض اين نوع درمان‌ها است كه در برخي كشورها مانند چين با توجه به سياست كشورشان محدوديت‌هايي براي اين روش قائل شده اند. البته اين مسئله در كشور ما هنوز بلاتكليف است.
به گفته رئيس انجمن ناباروري ايران، در دنياي امروز عوامل مختلفي موجب ناباروري در مردان و زنان مي شود كه علاوه بر عوامل ژنتيك عوامل اجتماعي، زندگي شهري، برخورد با اشعه‌ها، بيماري هاي عفوني شايع جوامع، در اين زمينه دخيل هستند.
تئوري‌هايي كه مبني بر تأثير آلودگي هوا و امواج موبايل در اين زمينه مطرح است كه هنوز اثبات نشده است.
عوامل روحي رواني هم موجب ناتواني جنسي و كم شدن ارتباط جنسي مي‌شود كه در اين زمينه دخيل هستند. علاوه بر اين بالا رفتن سن ازدواج موجب شده است كه شانس ناباروري در زوج هاي جوان افزايش يابد.
5)كاربرد سلولهاي بنيادي در بيماري پاركينسون
بيماري پاركينسون از جمله بيماريهاي سيستم اعصاب مركزي است كه بيش از 2درصد جمعيت بالاي 65 سال را دربرمي گيرد. اين بيماري از ديدگاه آسيب شناسي با از بين رفتن گروه خاصي از نورون ها در ناحيه مغز مياني به نام نورون هاي دوپامينرژيك مشخص مي شود. لرزش، سختي و كم حركتي كه از بارزترين نشانه هاي اين بيماري است، در اثر از بين رفتن اين نورون ها ايجاد مي شود. از ديگر نورون هايي كه در اين بيماري دچار آسيب مي شوند، نورون هاي نورآدرنرژيك و سروتونرژيك نواحي خاصي از مغز مياني است كه در ايجاد افسردگي و زوال عقلي يا دمانس (Dementia) كه غالباً با اين بيماري همراه هستند، دخيل است.
علت از بين رفتن گروه خاصي از نورون ها در بيماري پاركينسون نامشخص است ليكن گمان مي رود تنش ناشي از حضور اكسيژن (oxidative stress)، عملكرد نادرست ميتوكندري و excytotoxic damage در فيزيوپاتولوژي اين بيماري مؤثر باشند؛ در ضمن به دليل اينكه اين بيماري در اغلب موارد به صورت انفرادي (sporadic) است، گمان مي رود فاكتورهاي ژنتيكي همراه با فاكتورهاي محيطي نظير ويروسها در بروز اين بيماري نقش ايفا مي كنند. در عين حال موارد نادري از اين بيماري به صورت خانوادگي وجود دارد. در اين موارد جهش در ژن هاي خاصي كه عمدتاً در تجزيه پروتيين ها نقش دارند، عامل اصلي بروز بيماري است. رايج ترين روش درماني اين بيماري استفاده از داروهاي L-Dopa و Carbidopa است. اين دو ماده سبب افزايش سنتز و رهاسازي دوپامين مي شوند در رفع كم تحركي و سختي، به ويژه در مراحل اوليه درمان مؤثر هستند.
اما با پيشرفت بيماري به دليل از بين رفتن نورون هاي دوپامينرژيك سنتز دوپامين، نتيجتاً كارآيي درمان كاهش مي يابد. به تازگي روش جديد سلول درماني براي درمان اين بيماران مورد توجه قرار گرفته است. در اين روش، درمان با پيوند سلولهاي مناسب به ناحيه آسيب ديده صورت مي گيرد. بدين منظور مي توان انواع مختلي از سلول ها از جمله بافت مغزي جنين را به كار برد. ليكن به دليل مشكلات اخلاقي و تكنيكي موجود به دليل نياز به تعداد زياد جنين و نيز رد پيوند استفاده از اين روش با محدوديت هاي زياد روبرو است.گزينه ديگر براي سلول درماني استفاده از سلولهاي بنيادي (stem cell) است. به منظور كاربرد اين سلولها در پيوند و درمان بيماري پاركينسون لازم است اين سلولها ابتدا به نورون هاي دوپامينرژيك تمايز يابند. با دو روش كلي مي توان به اين هدف نايل شد: 1) دستكاري ژنتيكي سلولهاي بنيادي 2)تغيير شرايط محيط كشت سلولهاي بنيادي. در روش اول با واردكردن ژني كه نقش اساسي در تكوين نورون هاي دوپامينرژيك دارد ( نظير فاكتور رونويسي Nurrl) به سلولهاي بنيادي، تمايز اين سلولها را به نورون هاي دوپامينرژيك موجب مي شويم.
در روش دوم با اضافه كردن فاكتورهاي القاكننده خاص به محيط كشت و از طريق كشت همراه (coculture) سلولهاي بنيادي با گروه خاصي از سلولها كه توانايي القاي سلول بنيادي به سلولهاي عصبي را دارند نورون هاي دوپامينرژيك حاصل مي شود. فاكتورهايي كه جهت القا استفاده مي شوند عمدتاً برگرفته از مسيرهاي تكويني طبيعي توليد اين نورون ها در بدن است و از آن جمله مي توان فاكتورهاي Shh و FGF8 را نام برد. شناسايي نورون هاي دوپامينرژيك براساس داشتن آنزيم (TH) Tyrosine Hydroxylase صورت مي گيرد. TH آنزيم اصلي در مسير توليد دوپامين از اسيد آمينه Tyrosine است. پس از توليد سلولهاي بيان كننده اين آنزيم، اين سلولها به موش مدل پاركينسوني تزريق مي شوند. چنين موشي با وارد كردن آسيب بافتي به ناحيه خاصي از مغز مياني (midstriaTum) به وسيله تزريق ماده (6-OHD hyroxydopamine) حاصل مي شود. گروه ديگري ازمحققان از سلولهاي بنيادي تمايز نيافته جهت پيوند استفاده كرده اند. اين سلولها پس از پيوند به ناحيه آسيب ديده، به نورون هاي دوپامينرژيك تمايز مي يابند. با اين حال در هر دو نوع آزمايش مشكلاتي در زمينه تعيين تعداد دقيق سولهاي پيوند شده و احتمال تشكيل تومور و مرگ سلولهاي پيوند شده وجود دارد. لذا با وجود تحقيقات صورت گرفته، هنوز مطالعات بيشتري به منظور ارزيابي كارايي و ايمني پيوند سلولهاي بنيادي جهت درمان بيماران پاركينسوني نياز است
6)روش جديدي براي پيوند سلولهاي بنيادي به بيماران قلبي با استفاده از نانوتكنولوژي
استفاده از سلولهاي بنيادي براي درمان بيماريهاي صعب‌العلاج، يكي از اميدهاي در حال تحقق بشر در حوزة علوم پزشكي است كه روزبه‌روز، افق‌هاي تازه‌اي از آن نمايان مي‌شود. در مطلب حاضر كه گزيده‌اي از سخنان دكتر عليرضا قدسي‌زاد، رزيدنت سال پنجم جراحي قلب در دانشگاه دوسلدورف آلمان است، به روش جديدي از پيوند سلولهاي بنيادي بالغ به بيماران قلبي اشاره شده است كه در آن از نانوتكنولوژي هم استفاده مي‌شود. وي اين روش را به‌عنوان پروژة تحقيقاتي براي اتمام دورة تخصصي جراحي قلب انجام داده است:
استفاده از سلولهاي بنيادي براي درمان بيماريهاي صعب‌العلاج، يكي از اميدهاي در حال تحقق بشر در حوزة علوم پزشكي است كه روزبه‌روز، افق‌هاي تازه‌اي از آن نمايان مي‌شود. در مطلب حاضر كه گزيده‌اي از سخنان دكتر عليرضا قدسي‌زاد، رزيدنت سال پنجم جراحي قلب در دانشگاه دوسلدورف آلمان است، به روش جديدي از پيوند سلولهاي بنيادي بالغ به بيماران قلبي اشاره شده است كه در آن از نانوتكنولوژي هم استفاده مي‌شود. وي اين روش را به‌عنوان پروژة تحقيقاتي براي اتمام دورة تخصصي جراحي قلب انجام داده است:
هدف از پيوند
هدف از انجام اين عمل، تهيه و پيوند نوع خاصي از سلولهاي بنيادي بالغ ( Adult stem cells ) به بيماران قلبي بود. بيماراني كه در اين روش مورد مطالعه و آزمايش قرار گرفتند، دچار ايسكمي عضلات قلبي (از بين رفتن سلولهاي ميوكارد در نتيجة قطع جريان خون يا Myocardial-ischemia ) بودند و انجام عمل پيوند عروق ميان‌بُر كرونري يا باي‌پس ( Bypass ) براي آنان كارساز نبود.
در اين روش جديد كه نوعي Stem cell therapy (درمان با استفاده از سلولهاي بنيادي) است و نيازمند انجام عمل قلب باز است، ابتدا با استفاده از نور ليزر، بافت عضلاني قلب بيمار در ناحية دچار ايسكمي تحريك مي‌شوند. سپس، سلولهاي بنيادي اخذشده از خود فرد به اطراف ناحية دچار آسيب تزريق مي‌شوند تا ضمن تمايز به سلولهاي عضلة قلب، منطقة آسيب‌ديده را ترميم نمايند.
سلولهاي بنيادي مورد استفاده و شيوة عمل
مطالعات باليني ما براي بررسي كارايي روش يادشده در ترميم ضايعات عضلة قلب، تاكنون بر روي هشت بيمار دچار ايسكمي عضلة قلب انجام شده است. در اين روش كه در نوع خود شيوه جديدي از پيوند سلولهاي بنيادي به بيماران محسوب مي‌شود، از سلولهاي بنيادي بالغ ردة ACC133 + كه از مغز استخوان ( Bone marrow ) خود بيمار جداسازي مي‌شود، استفاده مي‌گردد. در شيوة مذكور، كل مراحل نمونه‌گيري (آسپيراسيون) از مغز استخوان بيمار، جداسازي سلولهاي بنيادي ACC133 + و تزريق آنها به ناحية ايسكميك عضلة قلب، در مدت زماني حدود 3 ساعت قابل انجام است.
لازم به ذكر است كه در اين روش، نمونه مغز استخوان، پس از بيهوشي بيمار در اتاق عمل و از استخوان‌هاي لگن تهيه مي‌شود. حجم نمونة مغز استخوان گرفته‌شده در اين مرحله فاكتور مهمي است كه تعداد نهايي سلولهاي بنيادي ACC133 + را تعيين مي‌كند. گروه جراحي ما تاكنون بيشترين مقدار گزارش‌شدة مغز استخوان (حدود 330 ميلي‌ليتر) در دنيا را از بيمار اخذ كرده است. پس از اين مرحله، سلولهاي بنيادي مورد نظر با استفاده از كيت خاصي از نمونة آسپيرة مغز استخوان جداسازي مي‌شود و به روش ترانس اپي‌كارديال (از بيرون عضلة قلبي) به نقاط متعدد اطراف ناحية ايسكميك تزريق مي‌شود.
استفاده از ليزر به‌عنوان عامل تقويت‌كننده
استفاده از ليزر در اين عمل به علت توان آن در ايجاد واكنش التهابي ( Inflammation ) موقت در بافت و افزايش خون‌رساني به ناحية دچار آسيب است. در واقع قبل از تزريق سلولهاي بنيادي به ناحية ايسكميك، جهت تحريك خون‌رساني به آن ناحيه و زنده نگهداشتن سلولهاي بنيادي تزريق‌شده، از خاصيت التهاب‌زايي موقت ليزر به عنوان يك عامل كمكي در ترميم سريع‌تر ناحيه استفاده مي‌شود. در اين عمل، ابتدا به كمك ليزر حدود 15 تا 20 حفره در عضلة قلب ايجاد شده و سپس سلولها به اطراف ناحية دچار ايسكمي تزريق مي‌شوند. بنابراين، ليزر در اين عمل فقط به عنوان يك عامل تقويت‌كننده ( Booster ) براي افزايش جريان خون استفاده مي‌شود.
مزاياي اين روش پيوند
روش مورد استفاده در اين نوع عمل پيوند، در مقايسه با شيوه‌هاي ديگر پيوند سلولهاي بنيادي به بيماران قلبي، از ويژگي‌ها و مزاياي زيادي برخوردار است كه مهم‌ترين آنها به اين شرح است:
1- با توجه به اينكه كلية مراحل استخراج و پيوند سلولهاي بنيادي در مدت زمان حدود 3 ساعت قابل انجام است، بنابراين مدت ماندن بيمار در اتاق عمل به‌طور قابل ملاحظه‌اي كوتاه‌تر است.
2- استفاده از كيت ويژة جداسازي سلولهاي بنيادي در يك سيستم بسته و استريل، عملاً نياز به آزمايشگاه‌هاي مجهز و پيشرفته با استانداردهاي خاص ( GMP Lab ) را مرتفع مي‌كند. اين كار با بالابردن ضريب ايمني كار، احتمال انتقال آلودگي و عفونت به بيمار را منتفي مي‌سازد.
3- تمام مراحل تهية نمونه مغز استخوان، جداسازي سلولها و پيوند آنها، در اتاق عمل و صرفاً توسط خود جراح قلب صورت مي‌گيرد. بنابراين، با استفاده از اين شيوه نيازي به همكاري گروه ديگري از متخصصان مانند هماتولوژيست‌ها و غيره نيست.
4- با توجه به اينكه در اين روش علاوه بر تزريق سلولهاي بنيادي به اطراف عضلة دچار عارضه، از خاصيت هم‌افزايي نور ليزر نيز استفاده مي‌شود، در نتيجة التهاب موقت ايجادشدة ناشي از تابش نور ليزر، خون‌رساني به ناحية ايسكميك و تزريق‌شده، افزايش مي‌يابد و با اين كار، احتمال موفقيت در پيوند سلولهاي بنيادي و زنده ماندن سلولهاي پيوندي افزايش مي‌يابد.
اين روش پيوند براي كدام گروه از بيماران قلبي مناسب است؟
گروهي از بيماران قلبي براي درمان مشكلات و نارسايي‌هاي قلبي، نياز به عمل جراحي قلب باز و پيوند عروق ميان‌بُر كرونري يا باي‌پس دارند. اما گاهي اوقات پس از اينكه بيماري براي انجام عمل باي‌پس عروق كرونري، تحت عمل قلب باز قرار مي‌گيرد، به علت برخي مشكلات از جمله كوچك بودن رگ بسته‌شده يا سفت شدن بافت‌هاي پيراموني، امكان چنين عملي براي بهبودي وي وجود ندارد. در اين شرايط، يكي از بهترين گزينه‌ها انجام عمل پيوند سلولهاي بنيادي به ناحيه دچار آسيب قلب است. بنابراين، در روش مذكور جراح قلب قادر است پس از مواجهه با چنين بيماراني، فقط در مدت زمان 3 ساعت، ضمن تهية سلولهاي بنيادي، آنها را به قلب بيمار پيوند بزند. به عبارت بهتر، يكي از قابليت‌هاي ارزشمند و در خور توجه اين روش آن است كه نه‌تنها پيش از عمل جراحي، بلكه پس از بازكردن قفسة سينة بيمار نيز، جراح اين امكان و فرصت را خواهد داشت تا از روش سلول‌درماني استفاده كند.
شايان ذكر است كه در بيش از 50 درصد بيماران قلبي، قبل از اقدام به عمل جراحي معيارهاي لازم براي پيوند سلولهاي بنيادي وجود دارد. اما با اين روش، در مورد بيماران ديگري كه در حالت اورژانس به بيمارستان منتقل شده و اين تشخيص قبلاً براي آنها داده نشده باشد، مي‌توان پس از اقدام به عمل جراحي و در حين كار چنين تصميمي را اتخاذ كرد. براي مثال، اگر بيماراني كه در مرحلة نهايي نارسايي قلبي ( End stage heart failure ) قرار داشته و به علت سخت‌شدن ديواره عروق كرونري، رگ‌هاي درگير به‌طور كامل بسته‌شده و به موقع تحت درمان باي‌پس قرار نگيرند، جراح تنها پس از باز كردن قفسة سينه بيمار متوجه عدم كارايي روش باي‌پس براي درمان فرد مي‌شود. در چنين موارد اورژانسي، مي‌توان با پيوند سريع سلولهاي بنيادي به قلب بيمار، جان او را نجات داد.
هزينه پيوند سلولهاي بنيادي با روش مذكور
همان‌طور كه قبلاً ذكر شد، در روش يادشده، براي تهية سلولها از كيت ويژه‌اي براي جداسازي سلولهاي بنيادي ACC133 + از نمونة مغز استخوان بيمار استفاده مي‌شود. هزينة استفاده از اين كيت براي هر بيمار در حدود سه تا هفت هزار يورو است. علت گران بودن اين كيت آن است كه كل لوازم آن يكبار مصرف بوده و براي هر عمل بايد مجموعة تازه‌اي استفاده شود. اما عليرغم گران بودن كيت، استفاده از اين ابزار به دليل استريل بودن و داشتن سيستم كاملاً بستة آن، نياز به سرمايه‌گذاري‌هاي كلان جهت تجهيز آزمايشگاه‌هاي پيشرفته با شرايط GMP Lab براي تهية سلولهاي بنيادي عاري از آلودگي را كاملاً مرتفع مي‌كند. لازم به ذكر است كه كيت مورد استفاده در اين عمل ويژة كارهاي باليني است و با انواع آزمايشگاهي آن كه ارزان‌تر بوده و مجوزهاي استفاده براي انسان را ندارد، كاملاً متفاوت است.
خصوصيات سلولهاي بنيادي مورد استفاده
همان‌طور كه ذكر شد، از سلولهاي بنيادي ردة ACC133 + كه از مغز استخوان خود فرد جداسازي مي‌شود، براي سلول‌درماني در اين روش استفاده مي‌شود. در حال حاضر و بر اساس يافته‌هاي محققان، سلولهاي بنيادي ACC133 + به‌عنوان سلولهاي بنيادي اوليه ( Primitive stem cells ) شناخته مي‌شوند. به عبارت ديگر، اين سلولها توانايي تمايز به اغلب سلولهاي ديگر از جمله سلولهاي عصبي، ماهيچه‌اي قلبي و استخواني (استئوكلاست) را دارا هستند. بنابراين در مقايسه با ديگر رده‌هاي سلولي اخذشده از مغز استخوان، بهترين شرايط را براي پيوند دارند.
جداسازي سلولهاي ACC133 + با استفاده از نانوتكنولوژي
در كيت ويژه‌اي كه براي جداسازي سلولهاي بنيادي ACC133 + از نمونة مغز استخوان استفاده مي‌شود، جداسازي سلولها بر مبناي اتصال رسپتورهاي ( Receptors ) سلولي به گيرندة اختصاصي آنها استوار است. به عبارت ديگر، سلولهاي بنيادي ACC133 + در سطح خود داراي رسپتوري به‌نام ACC133 هستند كه قادر است به گيرندة اختصاصي خود اتصال يابد. گيرندة مذكور كه آنتي‌بادي اختصاصي (منوكلونال) بر عليه ACC133 است، به يك قطعة 50 نانومتري با خاصيت آهن‌ربايي (مگنت) متصل مي‌شود كه اصطلاحاً آنتي‌بادي منوكلونال كونژوگه ناميده مي‌شود. پس از تهية خون مغز استخوان، نمونه را از ستوني كه حاوي آنتي‌‌بادي‌هاي كونژوگة تثبيت شده است، عبور مي‌دهند. در نتيجه، سلولهاي بنيادي با گيرندة سطحي ACC133 به آنتي‌بادي‌ها چسبيده و به‌راحتي قابل جمع‌آوري هستند، در حالي‌كه رده‌هاي ديگر سلولي موجود در نمونه از ستون خارج و حذف مي‌شوند. كل اين روند در داخل كيت استريل انجام مي‌شود و سلولهاي مورد نياز براي پيوند با خلوص بالا، بدون آلودگي و در كمترين زمان ممكن در اختيار جراح قلب قرار مي‌گيرند.
لازم به ذكر است كه در داخل نمونة اخذ‌شدة مغز استخوان، كمتر از 5/1 درصد سلولها از نوع ACC133 + هستند و بقيه شامل رده‌هاي ديگر سلولي هستند. براي مثال، كمتر از 10 درصد سلولها از نوع CD34 + و حدود 25-20 درصد سلولها CD117 + هستند.
7)كاربردهاي سلولهاي بنيادي در پزشكي
متن زير به بيان كاربردهاي عملي، قريب‌الوقوع و قابل‌انتظار سلولهاي بنيادي مي‌پردازد. اين متن، ديدگاه آقاي مسعود سليماني، دانشجوي دكتري تخصصي گروه هماتولوژي دانشكده پزشكي دانشگاه تربيت مدرس در اين زمينه مي‌باشد:
توليد اينترفرون‌ها در زمان خود، انقلاب در پزشكي محسوب شد و اين اميدواري را پيش آورد كه بتواند به‌عنوان درمان قطعي سرطان مورد استفاده قرار گيرد؛ اما گذشت زمان برخي محدوديت‌هاي آن را نمايان ساخت.
پس از آن، ژن‌درماني به عنوان راهي براي درمان سرطان مطرح شد كه سر و صداي زيادي در مجامع علمي و پزشكي به راه انداخت؛ در اين تكنولوژي، معمولاً از ويروسها به عنوان ناقلين ژن‌ها استفاده مي‌شود كه مشكلاتي همچون تومورزايي، بيماري‌زايي و غيره را به همراه دارد و لذا اين روش نيز با محدوديت‌هاي جدي روبرو شد.
امروزه يكي از كاربردهاي سلولهاي بنيادي كه توجه زيادي را به خود معطوف داشته است، همين درمان سرطان است؛ چرا كه از سلولهاي بنيادي انساني و معمولاً بدون تغيير ژنتيكي، مي‌توان براي ترميم بافت‌هاي آسيب ديده استفاده كرد.
هر چند استفاده از سلولهاي بنيادي، در مراحل اوليه خود به سر مي‌برد، اما متخصصين معتقدند در آينده‌اي نه‌چندان دور، كاربردهاي وسيعي در علم پزشكي خواهد داشت. با اين اعتقاد، هم‌اكنون در اقصي نقاط جهان تحقيقات وسيعي در خصوص استفاده از سلولهاي بنيادي در جهت تأمين سلامت انسان در حال انجام است. در ذيل به چند نمونه از كاربردهاي نزديك به حصول سلولهاي بنيادي اشاره مي‌شود:
1- ترميم بافت‌هاي آسيب‌ديده قلب
امروزه شمار زيادي از مردم دنيا از بيماريهاي قلبي ناشي از آيسيب‌ديدگي بافت‌هاي آن رنج مي‌برند كه بعضاً منجر به مرگ نيز مي‌شود. ترميم بافت‌هاي آسيب‌ديده، همواره يكي از دغدغه‌هاي پزشكان و متخصصين علوم پزشكي بوده و بهره‌گيري از سلولهاي بنيادي، اميد تازه‌اي در اين عرصه به وجود آورده است. متخصصين اميدوارند سلولهاي بنيادي را از مغز استخوان افراد بيمار (يا جنين نوظهور) استخراج و آنها را در محيط آزمايشگاه به سلولهاي قلبي تبديل نمايند و نهايتاً با تزريق اين سلولهاي تمايزيافته به بدن، امكان ترميم بافت‌هاي آسيب‌ديده قلب را فراهم آورند.
البته اين تكنيك هنوز در مرحله آزمايشگاهي است، اما موفقيت‌هاي به‌دست آمده در حيوانات آزمايشگاهي، احتمال بهره‌گيري از آن را در انسان قوت بخشيده است.
2- ترميم بافت‌هاي استخواني
در افرادي كه شكستگي وسيع استخوان دارند و يا كساني كه مورد عمل جراحي مغزي قرار گرفته و كاسه سر آنها برداشته شده و همچنين اشخاصي كه استخوان‌هاي آنها به‌كندي جوش مي‌خورد، از سلولهاي بنيادي براي جوش‌خوردگي سريع و جلوگيري از عفونت‌هاي بعدي استفاده مي‌شود. در اين تكنيك، سلولهاي بنيادي مزانشيمي از فرد گرفته شده و در محيط آزمايشگاه به سلولهاي استئوپلاست (استخواني) تبديل مي‌شوند، سپس اين سلولها در كنار بافت‌هاي آسيب‌ديده استقرار مي‌يابند تا باعث جوش‌خوردگي سريع اين بافت‌ها گردند. در اين مورد، سلولها از خود شخص جدا مي‌شوند؛ بنابراين مشكل پس‌زدگي و عوارض جانبي را نيز در برندارد.
تكنيك مذكور از مرحله آزمايشگاهي خارج شده و هم‌اكنون دركشورهاي پيشرفته دنيا از جمله آمريكا و ژاپن به طور عملي و كاربردي بر روي بيماران انجام مي‌شود.
3- درمان بيماري‌ها و ضايعات عصبي
پيشرفت‌هاي بشر در زمينه توليد، تكثير و تمايز سلولهاي بنيادي، اين اميد را به وجود آورده است كه بتوان از اين سلولها در مداواي ضايعات عصبي مانند قطع نخاع و بيماريهاي عصبي همچون آلزايمر، پاركينسون، MS و غيره نيز بهره برد. در اين مورد نيز پس از تهيه سلولهاي بنيادي از شخص موردنظر، آنها را به سلول عصبي تبديل نموده و براي ترميم يا مداوا مورد استفاده قرار مي‌دهند. البته بخش اعظم اين تكنولوژي، در مرحله آزمايشگاهي است؛ اما با پيشرفت‌هاي خوبي همراه بوده است. به‌عنوان مثال، طي گزارشي كه اخيراً منتشره شده، متخصصين فرانسوي موفق شدند با استفاده از سلولهاي مزانشيمي، موش قطع نخاع شده‌اي را تا حدي بهبود بخشند كه قادر به حركت باشد ( البته نه با تعادل صددرصد). اين موضوع در صورتي‌كه با موفقيت نهايي توأم شود، انقلاب بزرگي در پزشكي به شمار مي‌رود.
ضمن اينكه يك شركت آمريكايي بنام اورسي كه يك مركز تحقيقاتي خصوصي بوده و متخصصين ارشد جهان در زمينه سلولهاي بنيادي را گرد هم آورده، ادعا كرده است كه قادر به مداواي بيماري‌هايي مانند آلزايمر، پاركينسون، MS و غيره مي‌باشد كه اين عمل را با استفاده از سلولهاي بنيادي خود شخص انجام مي‌دهد؛ البته در قبال آن هزينه‌‌هاي بالايي تا حد 100 هزار دلار دريافت مي‌نمايند.
4- ترميم سوختگي‌ها و ضايعات پوستي
جراحات پوستي ناشي از سوختگي يا صدمات ديگر، بسياري از بيماران را به خود مبتلا نموده است. در روش معمول براي ترميم قسمت‌هاي صدمه‌ديده، از پوست بخش‌هاي سالم بدن استفاده مي‌شود كه مشكلاتي را براي بيمار به‌وجود مي‌آورد. اما با .استفاده از سلولهاي بنيادي مي‌توان سلولهاي پوستي را در محيط آزمايشگاه توليد نمود و درترميم بافت‌هاي صدمه‌ديده از آنها استفاده كرد. اين تكنولوژي در حال حاضر، كاربردي شده و توسط يكي از بيمارستان‌هاي انگلستان مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
5- ترميم لوزالمعده (پانكراس) و ترشح انسولين
اخيراً در دانشگاه آلبرتا كانادا، متخصصين موفق شدند سلولهاي بنيادي مزانشيمي را به سلولهاي پانكراس انساني تبديل نمايند و به بيماران ديابتي منتقل نمايند. اين آزمايش بر روي 23 نفر انجام شد كه 16 نفر از تزريق انسولين بي‌نياز شدند. يادآوري مي‌شود كه اين پيوند از نوع اتولوگ بود (براي مداواي هر شخص از سلولهاي بنيادي خود وي استفاده شد) و مشكلات جانبي در بر نداشت.
6- آزمون تأثير داروهاي جديد
داروهاي سنتتيك جديد ممكن است بر سلولها يا بافت‌هاي انساني تأثيرات متفاوتي داشته باشند كه امكان تست آنها در انسان‌ها به دليل مسايل اخلاق پزشكي وجود ندارد. به‌عنوان مثال، يك داروي سنتتيك قلبي ممكن است بر سلولها يا بافت‌هاي قلبي تأثير سويي داشته باشد. در اين موارد مي‌توان سلولهاي قلبي يا هر بافت ديگر را با استفاده از سلولهاي بنيادي توليد نمود و داروهاي جديد را بر روي آنها آزمايش كرد، بدون اينكه نياز به آزمايش در بدن انسان باشد (آزمايشات مقدماتي انساني). در اين خصوص سلولهاي بنيادي جنيني مي‌توانند كاربرد وسيعي داشته باشند.
7- ترميم ساير بافت‌هاي آسيب‌ديده
مواردي كه اشاره شد كاربردهايي از سلولهاي بنيادي بود كه به صورت كاربردي درآمده بودند و يا نزديك به كاربردي شدن هستند، اما از كاربردهاي بالقوه اين سلولها مي‌توان به ترميم بافت‌هاي آسيب ديده ديگر بدن از جمله غضروف، كبد، ماهيچه و غيره اشاره كرد كه مي‌تواند دامنه كاربرد سلولهاي بنيادي را در آينده افزايش دهد.
يك نكته مهم
در اطلاع‌رساني عمومي كاربرد سلولهاي بنيادي، بايد به اين نكته توجه شود كه انتظارات بيش از حد توانايي اين تكنولوژي در مردم به وجود نيايد. ساخت اندام، يكي از اميدهايي است كه ممكن است در برخي از مردم ايجاد گردد؛ بايد خاطر نشان كرد. كه با دانش كنوني بشر، امكان توليد عضو يا اندام توسط اين تكنولوژي وجود ندارد و به نظر نمي‌رسد در آينده‌اي نزديك نيز اين امر محقق شود. به‌عنوان مثال، اگر قلب را در نظر بگيريم علاوه بر شكل آن كه در كاركردش بسيار حايز اهميت است، از سلولها و بافت‌هاي مختلفي از جمله بافت ماهيچه‌اي، خوني، اپيدرمي، رگ و غيره درست شده است. اگر بخواهيم سلولهاي بنيادي را به هر يك از اين بافت‌ها تبديل نماييم، نيازمند اعمال شرايط و تيمارهاي ويژه‌اي هستيم كه فراهم كردن همه آنها به طور همزمان در يك بيورآكتور غيرممكن است. شايد در آينده بشر بتواند اين اعضاء را دربدن انسان يا حيوان توليد نمايد كه به‌ويژه در مورد دوم علاوه بر مشكلات تكنيكي با محدوديت‌هاي اخلاقي نيز مواجه است.
با اين تفاسير، كاربرد قابل انتظار بهره‌گيري از سلولهاي بنيادي در شرايط فعلي و آينده نزديك، ترميم بافت‌هاي آسيب‌ديده است كه در موارد فوق به آنها اشاره شد. هر چند همين كاربردها نيز در صورت فراگيرشدن، انقلابي در پزشكي محسوب مي‌شوند.