چشمانداز كاربرد سلولهاي بنيادي در دنيا (ديدگاه دكتر قدسيزاد)
عليرغم پيشرفتهاي بزرگي كه تاكنون در استفاده از سلولهاي بنيادي براي مقاصد درماني بهدست آمده است، بشر هنوز در ابتداي اين راه است و همچنان تحقيقات گستردهاي براي عملي ساختن ايدههاي محققان در دست انجام است. در اين مطلب از زبان دكتر عليرضا قدسيزاد، رزيدنت سال پنجم جراحي قلب در دانشگاه دوسلدورف آلمان، به برخي از اين چشماندازها و زمينههاي تحقيقاتي جديد اشاره شده است:
استخراج، نگهداري و استفاده از سلولهاي بنيادي بند ناف
در حال حاضر، يكي از مطرحترين ايدهها در زمينه سلولهاي بنيادي، استفاده از قابليتهاي منحصر به فرد سلولهاي بنيادي بند ناف ( Cord blood ) است. مزيت اصلي اين سلولها آن است كه بسيار اوليه ( P rimitive ) بوده و توان تمايز بالايي دارند. بهطوريكه بر اساس نتايج تحقيقات انجام شده، منشا تمام سلولهايي كه پس از تيمارهاي آزمايشگاهي و پيوند به بدن توانستهاند بهطور كامل به سلولهاي عضلاني قلب تمايز يابند، از سلولهاي ACC133 + بند ناف بوده است. البته بر اساس نتايج منتشر شده در برخي از مقالات، علاوه بر سلولهاي مذكور، سلولهاي مشتق از مغز استخوان ( BMCs ) شامل تمام انواع منونوكلئرها ( whole MNC population ) و سلولهاي ACC133 + مشتق از مغز استخوان هم قادرند به سلولهاي عضلاني قلب تبديل شوند. البته به نظر ميرسد نتايج اخير به بررسيها و تحقيقات بيشتري نياز داشته باشد.
استخوان به سلولهاي ماهيچهاي قلبي انجام شده است، نشان ميدهند در تمام موارد، اين سلولها از نوع سلولهاي ACC133 + با منشا بند ناف بودهاند.
مزيت ديگر اين سلولها، نداشتن مشكل دفع پيوند سلولهاي بنيادي جنيني است. چراكه از خود فرد اخذ ميشوند و در سالهاي بعدي زندگي،دوباره به همان شخص تزريق ميشوند. بر اين اساس، اين ايده در دنيا مطرح شده است كه نمونة سلولهاي بندناف هر شخص در ابتداي تولد گرفته شود و براي سالهاي بعد براي خود فرد ذخيره شود. حتي در حال حاضر، عليرغم اينكه هنوز وضعيت روشني براي پيوند سلولهاي بند ناف وجود نداشته و سؤالات زيادي در مورد احتمال رد پيوند سلولهاي بيگانه (هترولوگ) مطرح است؛ اما با اينحال توصيه ميشود براي افرادي كه در مراحل وخيم بيماري قلبي بوده و در انتظار دريافت قلب پيوندي بهسر ميبرند، در كنار تجويز داروهاي سركوبكنندة سيستم ايمني، از روش پيوند سلولهاي بندناف بهعنوان يك روش كمكي استفاده كنيم. با اين عمل، بيمار شانس بيشتري براي زنده ماندن تا زمان دريافت قلب را خواهد داشت. اين روش بهويژه در بيماران كهنسال كه سلولهاي بنيادي مغز استخوان آنها براي پيوند كافي نيست، از اهميت بالاتري برخوردار است. از اينرو، امروزه در اغلب كشورها بانكهاي ويژهاي براي جداسازي و نگهداري سلولهاي بنيادي بندناف نوزادان تأسيس شده است.
سلولدرماني و مهندسي بافت
در حال حاضر علاوه بر سلولهاي بندناف، تحقيقات وسيعي بر روي سلولدرماني ( Cell therapy ) با استفاده از سلولهاي بنيادي جنيني ( Embryonic stem cell ) و مهندسي بافت ( Tissue engineering ) در حال انجام است كه آيندة روشني خواهد داشت. براي مثال، با استفاده از روشهاي مهندسي بافت ميتوان به كمك بيوراكتورهاي ويژه، لايههاي نازكي از بافتهاي گوناگون را تهيه و براي مقاصد مختلف استفاده كرد.
تلاش براي تمايز سلولهاي بنيادي قبل از پيوند
نكتة ديگري كه در زمينة استفاده از سلولهاي بنيادي براي درمان بيماريهاي مختلف از جمله ضايعات قلبي، قابل توجه است، امكان استفاده از سلولهاي تمايزيافته بهجاي سلولهاي اولية بنيادي است. در حال حاضر، فقط از سلولهاي بنيادي تمايزنيافته براي اين منظور استفاده ميشود. اما تحقيقات زيادي در حال انجام است تا با استفاده از ابزار مهندسي ژنتيك، ايدة بكارگيري از سلولهاي تمايزيافته عملي شود . براي مثال، در مورد سلولهاي ماهيچهاي قلب، بسياري از ژنهاي دخيل در تمايز يافتن سلولهاي بنيادي به سلول ميوكارد قلب، شناخته شدهاند كه از آن جمله ميتوان به ميوكاردين (قويترين ژن القاگر در توليد ماهيچة قلبي)، اس آر اف ( Serum Response Factor )، ژنهاي GATA 4 ، 5 GATA و مولكولهاي كارديوگنول C و D (كه تمايز سلولهاي بنيادي به سلولهاي ميوكارد قلب را از 30 درصد به 95 درصد افزايش ميدهند) اشاره كرد. بهعبارت ديگر، با فعال كردن اين ژنها در داخل سلولهاي بنيادي ميتوان ابتدا در شرايط آزمايشگاهي سلولهاي قلبي را تهيه كرد و سپس آنها را به بيمار پيوند زد.
البته در حال حاضر، مشكلاتي در اين مسير وجود دارد. براي مثال، حتي اگر بتوان مخلوطي با خلوص 95 درصد از سلولهاي قلبي را از اين طريق بهدست آورد، امكان پيوند آنها به بيمار وجود ندارد؛ چرا كه 5 درصد باقيماندة سلولها متفاوت بوده و قابليت بالايي براي ايجاد سرطان دارند. به هر حال يكي از ايدههاي ارزشمند در زمينة سلولدرماني، تمايز سلولها قبل از پيوند به بدن است كه اميد ميرود برخي از مشكلات تكنيكي آن نيز در آيندة نزديك حل شود.
استفاده از سلولهاي بنيادي براي ترميم ضايعات كبدي
پيوند سلولهاي بنيادي علاوه بر بيماران قلبي در ساير بيماران نيز نتايج خوبي را نشان داده است. براي مثال، در حال حاضر اگر بيماري دچار سرطان كبد باشد، جراح مجبور است براي جلوگيري از انتشار سرطان (متاستاز) به بخشهاي ديگر بدن، بخش سرطاني كبد را نابود كند. براي اين منظور معمولاً طي دو عمل جراحي همزمان كه اصطلاحاً پارشيال هپاتكتومي ( Partial Hepatectomia ) و پي وي اي ( Portal Vein Embolization ) ناميده ميشوند، خون ناحية سرطاني كبد را قطع ميكنند تا بافت سرطاني به تدريج نابود شود. در عين حال چون بخش باقيماندة كبد بايد بتواند وظايف كل كبد را به عهده گيرد، لازم است تا اين اعمال جراحي به نحوي انجام شود كه بخش سالم باقيمانده، فرصت تكثير ( Proliferation ) را پيدا كند و در نهايت عملكرد كبد كامل را ايفا نمايد. براي اين منظور، حداقل 6 هفته زمان لازم است تا بخش باقيمانده و سالم كبد تكثير شود. اما نتايج تحقيقات نشان داده كه با سلولدرماني و پيوند سلولهاي بنيادي بالغ ردة ACC133 + به بخش سالم كبد، اين مدت زمان به 2 هفته كاهش مييابد. با اين كار نه تنها كبد فرد بيمار در مدت زمان كمتري ترميم ميشود، بلكه با خارج كردن سريعتر بخش سرطاني از بدن، احتمال بروز متاستاز و دستاندازي سرطان به بخشهاي ديگر بدن فرد نيز كاهش مييابد. لازم به ذكر است كه بر اساس تحقيقات انجام شده، پيوند سلولهاي ACC133 + به رتها ( Rat نوعي حيوان آزمايشگاهي) باعث افزايش رگزايي در بافت توموري شده است. البته ما نيز در مركز خود (واقع در دانشگاه دوسلدورف آلمان) اين عمل را بر روي سه بيمار انجام دادهايم كه تاكنون نتايج منفي دربرنداشته است.
مزيت اصلي اين سلولها آن است كه بسيار اوليه ( P rimitive ) بوده و توان تمايز بالايي دارند. بهطوريكه بر اساس نتايج تحقيقات انجام شده، منشا تمام سلولهايي كه پس از تيمارهاي آزمايشگاهي و پيوند به بدن توانستهاند بهطور كامل به سلولهاي عضلاني قلب تمايز يابند، از سلولهاي ACC133 + بند ناف بوده است. البته بر اساس نتايج منتشر شده در برخي از مقالات، علاوه بر سلولهاي مذكور، سلولهاي مشتق از مغز استخوان ( BMCs ) شامل تمام انواع منونوكلئرها ( whole MNC population ) و سلولهاي ACC133 + مشتق از مغز استخوان هم قادرند به سلولهاي عضلاني قلب تبديل شوند. البته به نظر ميرسد نتايج اخير به بررسيها و تحقيقات بيشتري نياز داشته باشد. 
دوباره به همان شخص تزريق ميشوند. بر اين اساس، اين ايده در دنيا مطرح شده است كه نمونة سلولهاي بندناف هر شخص در ابتداي تولد گرفته شود و براي سالهاي بعد براي خود فرد ذخيره شود. حتي در حال حاضر، عليرغم اينكه هنوز وضعيت روشني براي پيوند سلولهاي بند ناف وجود نداشته و سؤالات زيادي در مورد احتمال رد پيوند سلولهاي بيگانه (هترولوگ) مطرح است؛ اما با اينحال توصيه ميشود براي افرادي كه در مراحل وخيم بيماري قلبي بوده و در انتظار دريافت قلب پيوندي بهسر ميبرند، در كنار تجويز داروهاي سركوبكنندة سيستم ايمني، از روش پيوند سلولهاي بندناف بهعنوان يك روش كمكي استفاده كنيم. با اين عمل، بيمار شانس بيشتري براي زنده ماندن تا زمان دريافت قلب را خواهد داشت. اين روش بهويژه در بيماران كهنسال كه سلولهاي بنيادي مغز استخوان آنها براي پيوند كافي نيست، از اهميت بالاتري برخوردار است. از اينرو، امروزه در اغلب كشورها بانكهاي ويژهاي براي جداسازي و نگهداري سلولهاي بنيادي بندناف نوزادان تأسيس شده است.
امكان استفاده از سلولهاي تمايزيافته بهجاي سلولهاي اولية بنيادي است. در حال حاضر، فقط از سلولهاي بنيادي تمايزنيافته براي اين منظور استفاده ميشود. اما تحقيقات زيادي در حال انجام است تا با استفاده از ابزار مهندسي ژنتيك، ايدة بكارگيري از سلولهاي تمايزيافته عملي شود . براي مثال، در مورد سلولهاي ماهيچهاي قلب، بسياري از ژنهاي دخيل در تمايز يافتن سلولهاي بنيادي به سلول ميوكارد قلب، شناخته شدهاند كه از آن جمله ميتوان به ميوكاردين (قويترين ژن القاگر در توليد ماهيچة قلبي)، اس آر اف ( Serum Response Factor )، ژنهاي GATA 4 ، 5 GATA و مولكولهاي كارديوگنول C و D (كه تمايز سلولهاي بنيادي به سلولهاي ميوكارد قلب را از 30 درصد به 95 درصد افزايش ميدهند) اشاره كرد. بهعبارت ديگر، با فعال كردن اين ژنها در داخل سلولهاي بنيادي ميتوان ابتدا در شرايط آزمايشگاهي سلولهاي قلبي را تهيه كرد و سپس آنها را به بيمار پيوند زد. 
جراح مجبور است براي جلوگيري از انتشار سرطان (متاستاز) به بخشهاي ديگر بدن، بخش سرطاني كبد را نابود كند. براي اين منظور معمولاً طي دو عمل جراحي همزمان كه اصطلاحاً پارشيال هپاتكتومي ( Partial Hepatectomia ) و پي وي اي ( Portal Vein Embolization ) ناميده ميشوند، خون ناحية سرطاني كبد را قطع ميكنند تا بافت سرطاني به تدريج نابود شود. در عين حال چون بخش باقيماندة كبد بايد بتواند وظايف كل كبد را به عهده گيرد، لازم است تا اين اعمال جراحي به نحوي انجام شود كه بخش سالم باقيمانده، فرصت تكثير ( Proliferation ) را پيدا كند و در نهايت عملكرد كبد كامل را ايفا نمايد. براي اين منظور، حداقل 6 هفته زمان لازم است تا بخش باقيمانده و سالم كبد تكثير شود. اما نتايج تحقيقات نشان داده كه با سلولدرماني و پيوند سلولهاي بنيادي بالغ ردة ACC133 + به بخش سالم كبد، اين مدت زمان به 2 هفته كاهش مييابد. با اين كار نه تنها كبد فرد بيمار در مدت زمان كمتري ترميم ميشود، بلكه با خارج كردن سريعتر بخش سرطاني از بدن، احتمال بروز متاستاز و دستاندازي سرطان به بخشهاي ديگر بدن فرد نيز كاهش مييابد. لازم به ذكر است كه بر اساس تحقيقات انجام شده، پيوند سلولهاي ACC133 + به رتها ( Rat نوعي حيوان آزمايشگاهي) باعث افزايش رگزايي در بافت توموري شده است. البته ما نيز در مركز خود (واقع در دانشگاه دوسلدورف آلمان) اين عمل را بر روي سه بيمار انجام دادهايم كه تاكنون نتايج منفي دربرنداشته است. 
