فناوري سلولهاي بنيادي
نويسندگان:مهدي رهايي, محمد آهنگرزاده رضايي, امير گودرزي, حميدرضا عبدي
دسترسي انسان به فناوري تكثير سلولهاي بنيادي (بن‌ياخته‌ها) و به‌كارگيري آنها براي توليد سلولهاي ديگر، از جمله مباحث نوين در علوم زيستي است. انتظار مي‌رود اين فناوري، در سال‌هاي آتي انقلاب بزرگي را در عرصه علوم گوناگون به‌ويژه پزشكي پديد آورده و در درمان برخي از بيماري‌هاي صعب‌العلاج انسان مفيد واقع شوددر متن زير، علاوه بر تعريف و بيان برخي از كاربردهاي عملي، قريب‌الوقوع و قابل‌انتظار سلولهاي بنيادي و معرفي دو مركز فعال كشور در اين زمينه، به گوشه‌اي از فعاليت‌ها و دستاوردهاي محققان كشور در دست‌يابي به فناوري تكثير و تمايز سلولهاي بنيادي اشاره شده است
فصل اول) معرفي فناوري سلولهاي بنيادي و كاربردهاي آن
سلولهاي بنيادي به آن دسته از سلولهاي بدن اطلاق مي‌شوند كه هنوز تمايز نيافته و براي كار ويژه‌اي تجهيز نشده‌اند. اين سلولها داراي خاصيت خودتكثيري بوده و قابليت تمايز و تبديل شدن به انواع ديگر سلولهاي بدن را دارند. اين مشخصه سلولهاي بنيادي، نظر متخصصين مختلف را به خود معطوف داشته است، به‌طوري‌كه تحقيقات گسترده‌اي در اين خصوص صورت مي‌گيرد. امروزه سلولهاي بنيادي، اميد اول ترميم بافت‌هاي آسيب‌ديده و شايد در آينده ساخت اندام‌هاي انساني به شمار مي‌روند. به‌طور كلي سلولهاي بنيادي داراي دو خصوصيت عمده هستند: 1) قدرت تكثير نامحدود، 2) خصوصيت پُرتواني يا اصطلاحاً Pluripotency؛ به‌عبارت ديگر، اين سلولها قادر هستند تا در محيط آزمايشگاهي انواع مختلفي از سلولها را به‌وجود بياورند.سلولهاي بنيادي را با توجه به منشأ آنها به دو دسته تقسيم مي‌كنند: سلولهاي بنيادي جنيني (Embryonic Stem Cells) كه در مراحل اوليه تشكيل جنين، از آن گرفته مي‌شود و سلولهاي بنيادي بالغ يا مزانشيمي (Adult Stem Cells) كه پس از تولد فرد و به‌ويژه از مغز استخوان آن گرفته مي‌شود.
تاريخچه توليد و استفاده از سلولهاي بنيادي
تلاش براي استفاده از سلولهاي بنيادي جنيني از حدود 20 سال پيش با كار بر روي حيوانات به ويژه موش‌هاي آزمايشگاهي شروع شد. در طي اين سال‌ها، آزمايشات زيادي در جهت تبديل سلولهاي بنيادي جنيني موش به انواع سلولها و پيوند زدن آنها صورت گرفت كه به موفقيت‌هاي قابل‌توجهي انجاميد. در جوار اين موضوع، سلولهاي بنيادي انسان نيز مورد توجه قرار گرفت تا اينكه بالاخره در سال 1998 اولين گزارش موفقيت‌آميز از تكثير و تمايز سلولهاي بنيادي جنيني انسان در آمريكا منتشر شد. اما با توجه به بروز برخي محدوديت‌ها در توليد و استفاده از سلولهاي بنيادي جنيني (كه تلاش براي رفع آنها ادامه دارد) در چند سال اخير، موج جديدي از تحقيقات بر روي سلولهاي بنيادي بالغ شروع شد كه كماكان ادامه دارد.
ايران به‌عنوان يكي از معدود كشورهاي توليدكنندة سلولهاي بنيادي جنيني
فناوري توليد و پرورش سلولهاي بنيادي جنيني در دنيا كار جديدي است؛ به‌طوري‌كه پس از كشف سلولهاي بنيادي جنيني موش در سال 1981، اولين سلولهاي بنيادي جنيني انسان در سال 1998 تكثير شد. در اين ميان، پس از چند كشور پيشرفته نظير آمريكا، استراليا، اسرائيل، سنگاپور، انگلستان، ژاپن، سوئد، هند و كره‌جنوبي كه به فناوري تكثير و پرورش اين سلولها دست پيدا كرده‌اند، ايران از جمله معدود كشورهايي است كه به اين مهم
دست يافته است و لذا فاصله كشورمان در اين مورد از ديگر كشورهاي پيشرو چندان زياد نيست.
منشأ سلولهاي بنيادي بالغ
سلولهاي بنيادي بالغ همان‌طور كه از نام‌شان مشخص است، پس از تولد از فرد گرفته مي‌شوند. براي مثال اين سلولها را مي‌توان از بافت مغز استخوان يك فرد سالم تهيه كرد. البته بر اساس يافته‌هاي اخير، برخي معتقدند كه هر بافتي داراي سلولهاي بنيادي خاص خود است. به‌طور مثال، مشخص شده كه قلب، مغز و ماهيچه‌هاي اسكلتي هر كدام داراي سلولهاي بنيادي خاص خود هستند و همة اين سلولها در بدن يك فرد بالغ وجود دارند. به‌عنوان مثال، سلولهاي بنيادي قلبي بيشتر در ناحيه اپيكس (Apex) قلب و سلولهاي بنيادي مغزي عمدتاً در ديوارة بطن مغز متمركز هستند. با اين حال دقيقاً مشخص نيست كه منشأ اين سلولهاي بنيادي گوناگون، چه سلولي است و آيا منشأ همه اين‌ها همان سلولهاي مغز استخوان هستند كه هر يك به سمت اندام خاصي مهاجرت كرده و به سلولهاي بنيادي خاص آن تبديل مي‌شوند، يا منشأ ديگري براي آنها وجود دارد.
منشأ سلولهاي بنيادي جنيني
بن‌ياخته‌هاي جنيني در مرحله بلاستوسيست از تودة سلولي داخلي يا Inner Cell Mass گرفته مي‌شوند. بلاستوسيست يكي از مراحل دوران جنيني است كه به لحاظ مرفولوژي، شبيه يك توپ توخالي است.
سلولهاي محيط اين توپ تروفوبلاست (Trophoblast) هستند كه جفت را مي‌سازند. در داخل اين توپ هم تعدادي سلول جمع شده‌اند كه در مراحل بعدي، به جنين تبديل مي‌شوند. اگر اين تودة سلولهاي داخلي را برداشته و در محيط آزمايشگاهي كشت بدهند، بن‌ياخته‌هاي جنيني ايجاد مي‌شوند. اما هنوز دقيقاً مشخص نيست كه آيا اين توده سلولهاي داخلي منشأ بن‌ياخته‌هاي جنيني هستند، يا اينكه فرآيند مذكور، حاصل شرايط محيطي بوده و تودة سلولهاي داخلي در محيط آزمايشگاهي سلولهاي ديگري را مي‌سازند كه آنها به بن‌ياخته جنيني بدل مي‌شوند.
كاربردهاي سلولهاي بنيادي
1- كاربرد فعلي سلولهاي بنيادي
نكته بسيار مهمي كه بايد مورد توجه قرار گيرد آن است كه در حال حاضر، تنها كاربرد بالقوه سلولهاي بنيادي، ساخت سلولهاي مختلف و تا حدي بافت است. به‌عبارت ديگر، در حال حاضر سلولهاي بنيادي (بالغ و جنيني) را صرفاً مي‌توان براي ترميم بافت‌ها و اندام‌هاي آسيب‌ديده استفاده كرد. در يك جمله، مهم‌ترين كاربرد فعلي سلولهاي بنيادي، در سلولدرماني يا Cell Therapy است و اين تصور كه مي‌توان از سلولهاي بنيادي براي توليد اندام‌هايي مثل قلب، كبد، كليه و غيره استفاده كرد، لااقل در شرايط فعلي اشتباه است.توليد اندام شرايط بسيار پيچيده‌اي را طلب مي‌كند كه در حال حاضر بشر تكنولوژي آن را در اختيار ندارد. زيرا براي اين منظور، اولاً بايد سلولها را كشت صعودي داد؛ ثانياً بايد به سلول‌هايي كه در عمق كشت سلولي قرار گرفته‌اند، غذارساني كرد. يعني بايد كشت سلولي و غذارساني به آنها در يك مقياس سه‌بعدي صورت گيرد، كه در حال حاضر امكان آن وجود ندارد. البته شايد بتوان در سال‌هاي آتي به اين امر نيز دست پيدا كرد.
از كاربردهاي بالقوه اين سلولها در روش "سلولدرماني" مي‌توان به ترميم بافت‌هاي آسيب ديده بدن از جمله غضروف، كبد، ماهيچه و غيره اشاره كرد كه مي‌تواند دامنه كاربرد سلولهاي بنيادي را در آينده افزايش دهد.
2- كاربردهاي قريب‌الوقوع و مورد انتظار سلولهاي بنيادي در علوم پزشكي
هر چند استفاده از سلولهاي بنيادي، در مراحل اوليه خود به سر مي‌برد، اما متخصصان معتقدند در آينده‌اي نه‌چندان دور، اين سلولها كاربردهاي وسيعي در علم پزشكي خواهند داشت. با اين اعتقاد، هم‌اكنون در اقصي نقاط جهان تحقيقات وسيعي در خصوص استفاده از سلولهاي بنيادي براي تأمين سلامت انسان در حال انجام است. در ذيل به چند نمونه از كاربردهاي نزديك به حصول سلولهاي بنيادي اشاره مي‌شود:
2-1- ترميم بافت‌هاي آسيب‌ديده قلب
امروزه شمار زيادي از مردم دنيا از بيماري‌هاي قلبي ناشي از آ?سيب‌ديدگي بافت‌هاي آن رنج مي‌برند كه بعضاً منجر به مرگ نيز مي‌شود. ترميم بافت‌هاي آسيب‌ديده، همواره يكي از دغدغه‌هاي پزشكان و متخصصان علوم پزشكي بوده و بهره‌گيري از سلولهاي بنيادي، اميد تازه‌اي در اين عرصه به وجود آورده است. متخصصان 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.
2-2- 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 بالغ 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.
2-3- درمان بيماري‌ها و ضايعات عصبي
پيشرفت‌هاي بشر در زمينه توليد، تكثير و تمايز سلولهاي بنيادي، اين اميد را به‌وجود 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 بالغ، 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 متخصصان ارشد جهان در زمينه سلولهاي بنيادي را گرد هم آورده، ادعا كرده است كه با استفاده از سلولهاي بنيادي خود شخص، قادر به مداواي بيماري‌هايي مانند آلزايمر، پاركينسون، MS و غيره مي‌باشد. البته در قبال آن هزينههاي بالايي تا حد 100 هزار دلار دريافت مي‌نمايند.
2-4- ترميم سوختگي‌ها و ضايعات پوستي
جراحات پوستي ناشي از سوختگي‌ها يا صدمات ديگر، سالانه بسياري از بيماران را دچار مشكل مي‌كند. در روش معمول براي ترميم قسمت‌هاي صدمه ديده، 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 صدمه ديده از آنها استفاده كرد. اين تكنولوژي در حال حاضر، كاربردي شده و توسط يكي از بيمارستان‌هاي انگلستان مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
2-5- ترميم لوزالمعده (پانكراس) و ترشح انسولين
اخيراً متخصصان دانشگاه آلبرتا كانادا، موفق شده‌اند سلولهاي بنيادي بالغ را به سلولهاي پانكراس انساني تبديل نموده 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.
2-6- آزمون تأثير داروهاي جديد
از جمله مشكلاتي كه همواره در مورد داروهاي سنتتيك جديد وجود دارد آن است كه اين تركيبات ممكن است روي سلولها يا بافت‌هاي انساني تأثيرات منفي داشته باشند؛ اما به دليل مسايل اخلاق پزشكي، امكان ارزيابي‌هاي اولية آنها بر روي انسان وجود ندارد. به‌عنوان مثال، يك داروي سنتتيك قلبي ممكن است بر سلولها يا بافت‌هاي قلبي تأثير نامطلوبي 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 بررسي دارو در بدن انسان باشد. به‌عبارت ديگر، استفاده از سلولهاي بنيادي، انجام آزمايش‌هاي اوليه انساني را با سهولت بيشتر و همان دقت اوليه ممكن مي‌سازد. در اين خصوص سلولهاي بنيادي جنيني مي‌توانند كاربرد وسيعي داشته باشند.
2-7- استفاده از سلولهاي بنيادي بالغ براي طب پيوند
همان‌گونه كه قبلاً نيز اشاره شد، سلولهاي بنيادي بالغ كانديداي بسيار خوبي براي طب پيوند به‌شمار مي‌روند
. در واقع مي‌توان اين سلولها را از مغز استخوان يك فرد گرفته و دوباره به بخش آسيب‌ديدة بدن همان فرد پيوند زد. بنابراين چون اين سلولها از خود فرد اخذ شده‌اند، مشكل رد پيوند به‌وجود نخواهد آمد.
البته اين مسأله در مورد سلولهاي بنيادي جنيني هم مشاهده شده است. به‌عنوان مثال، پيوند سلولهاي بنيادي جنيني قلب موش به موشي كه دچار سكته قلبي شده موجب بهبود حيوان گرديده است. اين نتايج، حتي در مورد پيوند سلولهاي بنيادي جنيني انسان به موش يا رت (نوعي موش آزمايشگاهي) قطع نخاع شده، بسيار اميدواركننده بوده و موجب برطرف شدن بسياري از علايم آسيب در حيوان شده است. ولي بايد توجه داشت كه يكي از محدوديت‌هاي سلولهاي بنيادي جنيني در طب پيوند، امكان رد شدن آنها به‌دليل واكنش‌هاي ناسازگاري نسجي است.
2-8- تلاش براي توليد سلولهاي يونيورسال
از آنجا كه سلولهاي بنيادي جنيني ناميرا هستند، دانشمندان در تلاشند با مداخله و دست‌كاري ژن‌هاي مؤثر در پيوند و فاكتورهاي سازگاري نسجي (MHC) آنها، ردة سلولي فراگير يا يونيورسال (Universal) توليد نمايند. به‌عبارت ديگر، با حذف ژن‌هاي سازگاري نسجي در سلولهاي بنيادي جنيني، سلول‌هايي توليد نمايند كه قابليت پيوند به تمام افراد را داشته باشند. اگر بتوان چنين سلول‌هايي را توليد كرد، به‌علت ناميرا بودن آنها، منبع لايزالي از سلولهاي يونيورسال خواهيم داشت كه به‌طور نامحدود قابليت نگهداري، تكثير و پيوند را دارا بوده و از اين راه مشكل پس‌زدگي پيوند حل خواهد شد. البته عليرغم كار و تحقيق گسترده در اين زمينه، هنوز كسي موفق به توليد ردة سلولي يونيورسال نشده و اين موضوع فعلاً در حد يك ايده است. علت اين امر آن است كه روند و مكانيسم انتقال ژن به درون سلولهاي بنيادي جنيني براي از كار انداختن يا اصطلاحاً Knock-out كردن ژن‌هاي مربوط به رد پيوند، ناشناخته و بسيار پيچيده است.
البته فرضية ديگري هم براي جلوگيري از دفع پيوند سلولهاي بنيادي جنيني انسان پيشنهاد شده است كه استفاده از هماتوپوئيتيك كايمريسم (Chimerism Hematopoietic) است. در اين شيوه اگر بخواهند به فردي، مثلاً سلول عصبي حاصل از سلولهاي بنيادي جنيني را پيوند بزنند، از همان سلولهاي بنيادي علاوه بر سلولهاي عصبي، يكسري سلولهاي خوني نيز توليد كرده و به گيرنده سلولهاي عصبي پيوند مي‌زنند و اصطلاحاً سيستم خوني فرد را كايمريك (ناهمسان) مي‌كنند. البته اين روش هم فعلاً به‌صورت يك ايده است؛ ولي در افراد دريافت‌كنندة پيوند، تا حدي اجرا مي‌شود. به‌طور مثال، امروزه براي كاهش دادن مشكل دفع پيوند در بيماران دريافت‌كنندة كليه، علاوه بر خود كليه، مقداري سلول خوني هم از فرد دهندة كليه گرفته شده و به بيمار گيرندة كليه، پيوند زده مي‌شود؛ بنابراين شايد بتوان در آينده از اين راهكار براي پيوند سلولهاي بنيادي نيز بهره جست.
2-9- كاربرد سلولهاي بنيادي جنيني براي توليد ساده‌تر حيوانات تراريخته
از جمله قابليت‌هاي بسيار مهم سلولهاي بنيادي جنيني آن است كه برخلاف سلولهاي بنيادي بالغ، امكان توليد يك فرد كامل توسط آنها وجود دارد. البته بايد توجه داشت كه اين فرآيند با تكنيك همسانه‌سازي يا كلونينـگ (Cloning) كاملاً متفاوت است. به‌عبارت ديگر، با استفاده از سلولهاي بنيادي جنيني مي‌توان حيوانات تراريخته (Transgenic) ويژه‌اي با خصوصيات مورد نظر توليد نمود. لازم به ذكر است كه براي توليد حيوانات تراريخته، دو راه وجود دارد؛ راه اول كه معمولاً متداول است، تزريق ژن مورد نظر به درون پيش‌هسته (Pronucleous) نر و انتقال سلول تخم لقاح يافته (زيگوت) به لوله رحم حيوان ماده است. اما راه دوم كه در واقع همان استفاده از سلولهاي بنيادي جنيني است، در مقايسه با روش اول بازده بسيار بالاتري داشته و روش انجام آن نيز ساده‌تر است. در اين روش، ژن مورد نظر را با استفاده از پالس‌هاي الكتريكي يا الكتروپوريشن (Electroporation)، به داخل سلولهاي بنيادي جنيني انتقال داده و سپس سلولهاي بنيادي تراريخته را به درون بلاستوسيست حيوان تزريق كرده و طي نسل‌هاي متوالي، حيوان مورد نظر را به دست مي‌آورند. اين فرآيند كاملاً با فرآيند Embryo Cloning يا Reproductive Cloning متفاوت است؛ چرا كه در بحث كلونينگ، يك تخمك اخذ شده و پس از تخليه هستة آن، هسته يك سلول غيرجنسي (سوماتيك) را كه از همان فرد يا فرد ديگري گرفته شده، با آن جايگزين مي‌كنند .
نكته ديگر اينكه توليد يك فرد كامل با استفاده از سلولهاي بنيادي، فقط با استفاده از سلولهاي بنيادي جنيني امكان‌پذير است. البته مي‌توان از سلولهاي بنيادي بالغ يا سلولهاي سوماتيك (غيرجنسي) بزرگسالان هم براي اين منظور استفاده كرد كه در اين صورت بايد از روش كلونينگ استفاده نمود؛ ولي در مورد سلولهاي بنيادي جنيني نيازي به كلونينگ نيست.
2-10- استفاده از سلولهاي بنيادي جنيني براي توليد اسپرم و تخمك
سلولهاي بنيادي جنيني به واسطة ويژگي پُرتواني بالا، قادرند به انواع مختلفي از سلولها تبديل شوند. حتي بر اساس گزارش‌هاي اخير، محققان توانسته‌اند در شرايط آزمايشگاهي، با استفاده از اين سلولها، تخمك و اسپرم نيز تهيه كنند. اين توانايي كه بتوان سلولي مانند اسپرم يا تخمك توليد نمود كه تقسيم ميوز انجام داده و زايا باشد، از ارزش بسيار بالايي برخوردار است. اين ايده روش بسيار ارزشمندي است كه در آينده، تحول بسيار بزرگي در درمان افراد نابارور ايجاد خواهد كرد.
برخي از مزايا و محدوديت‌هاي سلولهاي بنيادي جنيني و بالغ
1- اخلاق زيستي (Bioethic)
سلولهاي بنيادي جنيني، از جنين زنده گرفته مي‌شود، بنابراين در بسياري از كشورها استخراج آنها ممنوع است؛ زيرا از بين بردن جنيني كه قابليت تبديل شدن به يك انسان را دارد در حكم قتل نفس تلقي مي‌شود. به‌عنوان مثال، در كشور آلمان اين عمل ممنوع بوده و در كشور انگلستان نيز تا چندي پيش، اجازة تحقيقات در اين خصوص داده نشده بود. اما در مقايسه با سلولهاي بنيادي جنيني، سلولهاي بنيادي بالغ از فرد بالغ گرفته شده و چون استخراج آنها از بدن فرد موجب مرگ وي نمي‌شود، در نتيجه با اين محدوديت مواجه نيستند.همچنين يكي از كاربردهاي بالقوة هر دو دسته از سلولهاي بنيادي، همسانه‌سازي انسان به روش كلونينگ (Cloning) است كه بحث‌هاي اخلاقي زيادي را به خود معطوف داشته است. در اكثر كشورهاي جهان كاربرد سلولهاي بنيادي، با هر منشأ كه باشد، براي همسانه‌سازي انسان ممنوع است. در عين حال، ساير كاربردهاي بالقوه و بالفعل سلولهاي مذكور در عرصة پزشكي در اقصي نقاط جهان به شدت مورد توجه و تحقيق هستند.
2- پس‌زدگي
با توجه به اينكه از سلولهاي بنيادي بالغ هر بيمار مي‌توان جهت مداواي خودش استفاده كرد، بنابراين، پس از تزريق آنها به بدن بيمار، سيستم ايمني بدن فرد، سلولهاي مذكور را به‌عنوان يك سلول يا بافت بيگانه تلقي نكرده و مشكل پس‌زدگي يا رد پيوند به‌وجود نمي‌آيد. شايان ذكر است، پس‌زدگي، يكي از محدوديت‌هاي عمده پيش روي محققان در بهره‌گيري از سلولهاي بنيادي جنيني است، زيرا آنتي‌ژن‌هاي سازگاري نسجي اين سلولها با شخص گيرنده يكي نبوده و احتمال پس‌زدگي آنها بالا مي‌رود. البته تحقيقاتي در حال انجام است كه مولكول‌هاي عرضه‌كنندة آنتي‌ژن‌ها را فرونشانند (suppress) تا اين مشكل رفع شود.
3- تمايز
سلولهاي بنيادي جنيني داراي قدرت تكثير و تمايز بالايي هستند، به‌گونه‌اي‌كه بعضاً بدون اعمال تيمار خاصي، خودبه‌خود به سلولهاي ديگر تبديل مي‌شوند. بنابراين بايد جلوي تمايز ناخواسته و تصادفي آنها گرفته شود تا تبديل به بافت‌هاي ديگر نشوند .
سلولهاي بنيادي بالغ نيز در محيط كشت، علاقه به تكثير شدن دارند و با اعمال تيمارهاي خاص در مسير تمايز هدفمند قرار مي‌گيرند .
بنابراين، يكي از مشكلات عمده در رابطه با تكثير و تمايز سلولهاي بنيادي (جنيني و بالغ) اين است كه جهت‌دهي و هدايت مسير تمايز اين سلولها به سلولهاي ديگر، قدري سخت و ناشناخته است؛ در حالي‌كه اگر مسير تكثير و تمايز شناسايي شود، مي‌توان به چگونگي پيدايش سلولهاي مختلف پستانداران در دوران جنيني نيز پي برد و همچنين از اين طريق مي‌توان ژن‌هاي دخيل در تكوين سلولهاي مختلف (نظير قلب، اعصاب و غيره) را شناسايي نمود. در اين‌جا مزيت سلولهاي بنيادي جنيني بر سلولهاي بنيادي بالغ آن است كه سلولهاي بالغ چنين اطلاعاتي را به ما نمي‌دهند.
4- ناهماهنگي Arithmy
زماني‌كه از سلولهاي بنيادي جنيني براي ترميم بافت‌هاي آسيب‌ديدة قلب استفاده مي‌شود، در برخي موارد، ناهماهنگي بين بافت قلب و بافت ترميم‌شده به وجود مي‌آيد. زيرا در اين حالت، سلولهاي بنيادي جنيني كه با بافت قلبي هموژني كامل ندارند؛ به سلولهاي قلبي تبديل شده‌اند. اين مسأله باعث مي‌شود در د ضربان اين دو قسمت ناهمخواني پيش آيد و ريتم ضربان قلب به هم بخورد. مشكل ناهماهنگي در برخي از آزمايشاتي كه روي موش‌ها انجام‌شده، ديده شده است .
اما اين مشكل در مورد سلولهاي بنيادي بالغ، كه از خود فرد بيمار دريافت شده‌اند، به چشم نمي‌خورد.
5- قدرت تكثير و ناميرا بودن
يكي از مهم‌ترين خصوصيات سلولهاي بنيادي جنيني اين است كه ناميرا هستند؛ يعني برخلاف سلولهاي بنيادي بالغ كه ميرا بوده و پس از چند مرحله كشت و تكثير، دچار فرآيند پيري مي‌شوند، سلولهاي بنيادي جنيني داراي بقاي زيادي بوده و پير نمي‌شوند. سلولهاي بنيادي بالغ، عليرغم اينكه قابليت تكثير و تمايز در محيط آزمايشگاه را دارند، اما نكتة جالب آن است كه تعداد تكثيرشان در شرايط آزمايشگاهي، محدود است، يعني در شرايط مذكور تنها مي‌توان آنها را 30 و يا حداكثر 50 بار وادار به تقسيم كرد. پس از آن، اين سلولها دچار فرآيند پيري شده و امكان تكثير را از دست مي‌دهند. با اين حال مي‌توان از تمايز اين سلولها، رده‌هاي ديگري از سلولها نظير سلولهاي چربي، سلولهاي استخواني، غضروفي و يا حتي سلولهاي قلبي و عصبي را توليد كرد.
6- قدرت پُرتواني
ويژگي ديگر سلولهاي بنيادي جنيني در مقايسه با سلولهاي بنيادي بالغ اين است كه داراي قدرت پُرتواني (Pluripotency) بسيار بيشتري هستند. به‌عبارت ديگر، در محيط آزمايشگاهي، قدرت تمايز اين سلولها به انواع ديگر سلولها، بيش از سلولهاي بنيادي بالغ است.
برخي ديگر از مزاياي سلولهاي بنيادي جنيني
- در مقايسه با سلولهاي بنيادي بالغ، توانايي تمايز و توليد انواع بيشتري از سلولها را دارند.
- كنترل مراحل رشد و تمايز آنها، ساده‌تر از سلولهاي بنيادي بالغ است.
- به علت فراواني نسبتاً بيشتر، جداسازي آنها راحت‌تر از سلولهاي بنيادي بالغ است.
- دانش بدست آمده از سلولهاي بنيادي جنيني حيوانات، در مطالعات انساني نيز كاربرد دارد.
- تحقيقات انجام شده بر روي سلولهاي بنيادي جنيني، موجب ارتقاء تكنيك‌هاي تكثير و استفاده از سلولهاي بنيادي بالغ مي‌شود.
تحقيقات فعلي و چشم‌اندازهاي آينده
هم‌اكنون، اغلب محققاني كه در اقصي نقاط دنيا سرگرم مطالعة سلولهاي بنيادي هستند چند موضوع خاص را در رابطه با اين سلولها پي‌گيري مي‌كنند:
1. درك صحيح از مراحل رشد و تمايز سلولهاي بنيادي
2. شناسايي، جداسازي و خالص‌سازي تيپ‌هاي مختلف سلولهاي بنيادي
3. جهت‌دار كردن تمايز سلولهاي بنيادي به‌منظور تبديل آنها به سلولهاي مورد نياز جهت درمان بيماري‌ها
4. ايجاد قابليت پيوند در اين سلولها
5. پيشگيري از پس‌زدگي پيوند سلولهاي بنيادي
6. تكثير سلولهاي بنيادي در مقياس صنعتي و زياد
7. تأييد نتايج موفقيت‌آميز بررسي‌هاي حيواني در آزمايش‌هاي انساني
8. عملكردي يا فانكشنال كردن سلولهاي توليدي
9. افزايش كارايي يا Efficiency سلولهاي بنيادي
فصل دوم) جايگاه و وضعيت ايران در زمينة سلولهاي بنيادي
الف) پژوهشكدة رويان
پژوهشكده علوم سلولي و ناباروري رويان، يكي از مراكز تحقيقاتي وابسته به جهاد دانشگاهي كشور است كه در زمينة بهداشت باروري و ناباروري و علوم توليد‌مثل فعاليت مي‌كند. اين مركز در كنار فعاليت‌هاي درماني و سرويس‌دهي به زوج‌هاي نابارور، بخش اصلي فعاليت‌هاي خود را در حوزة امور پژوهشي و آموزشي متمركز كرده و در قالب چندين گروه تخصصي به تحقيق در زمينة علوم باروري و توليد‌مثل مي‌پردازد.
محققان اين پژوهشكده در كنار موفقيت‌هايي نظير تولد اولين مورد نوزاد با استفاده از جنين منجمد در ايران (سال 1375) و تولد اولين نوزاد حاصل از روش ICSI با استفاده از اسپرم منجمد شدة يك فرد بيضه‌برداري شده (سال 1378)؛ اخيراً توانستند با كشت و تكثير نخستين رده از سلولهاي بنيادي جنيني انسان (بن‌ياخته‌هاي جنيني) در ايران (سال 1382) به فناوري توليد سلولهاي بنيادي جنين انسان دست پيدا كنند. گزارش اين پروژه در شهريور ماه 1382 در جلسه‌اي خدمت مقام معظم رهبري نيز ارايه گرديد.
سابقه تحقيقات پژوهشكده رويان در زمينه سلولهاي بنيادي جنيني
پژوهشكدة رويان در كنار اراية خدمات درماني به زوج‌هاي ناباروركه از سال 1370 آغاز شده و هم‌چنان ادامه دارد، بخش عمده‌اي از فعاليت‌ها و نيروي خود را در امر پژوهش متمركز نموده است. فعاليت‌هاي پژوهشي اين مركز كه از سال 1372 آغاز شده، در قالب پنج گروه تخصصي شامل "جنين‌شناسي"، "ژنتيك ناباروري"، "ناباروري مردان"، "ناباروري زنان" و "بهداشت و اپيدميولوژي" انجام مي‌گيرد. البته به تازگي، گروه پژوهشي سلولهاي بنيادي نيز از سوي دفتر مركزي جهاد دانشگاهي مورد تصويب قرار گرفته است.
در گروه جنين‌شناسي، روي كشت جنين در شرايط آزمايشگاهي و بررسي خصوصيات سلولي و مولكولي آن كار مي‌شود. البته اغلب تحقيقاتي كه تاكنون صورت گرفته، مطالعة ويژگي‌هاي سلولي بوده است. محققان اين بخش كه تقريباً از سال‌هاي 1374 و 1375، كار روي جنين و سلولهاي جنيني را آغاز نموده‌اند، در سال 1379، پروژه‌اي را تحت عنوان "سلولهاي بنيادي" يا Stem Cells در پژوهشكدة رويان مطرح كردند. در سال 1381، يكي از محققان اين مركز، براي ادامه تحقيقات در زمينه توليد و پرورش سلولهاي بنيادي جنيني، عازم يكي از دانشگاه‌هاي استراليا شده و طي دورة پژوهشي خود، موفق به توليد چهار رده مختلف از سلولهاي بنيادي جنيني موش شدند. اين رده‌هاي سلولي به‌ترتيب Royan C3،Royan C1 ،Royan B2 و Royan B1 نامگذاري شده‌اند. كلمه رويان (Royan) يا جنين، معادل فارسي كلمه Embryo است. حرف B نشان‌دهنده آن است كه اين سلولها از نژاد موشي Black/6 يا C57BL/6 استخراج شده و حرف C نشان‌دهنده استخراج سلول از نژاد موشي Balb/c است.
پس از بازگشت محقق يادشده به ايران، آزمايشگاهي تحت عنوان "آزمايشگاه بن‌ياخته‌ها"، در پژوهشكده راه‌اندازي شده و تحقيق بر روي سلولهاي بنيادي جنين انسان در آنجا شروع شد. خوشبختانه مجموعة اين فعاليت‌ها باعث شد تا كشور ما در سال گذشته به توانايي توليد و پرورش سلولهاي بنيادي جنيني انسان دست پيدا كند.
برخي از فعاليت‌هاي پژوهشكده رويان در زمينه سلولهاي بنيادي جنيني
تحقيقات و فعاليت‌هاي پژوهشكده بر روي اين سلولها در چند محور متمركز است: توليد سلولهاي عضلاني قلب، توليد سلولهاي عصبي، توليد سلولهاي خون‌ساز و توليد سلولهاي مولد هورمون انسولين با استفاده از سلولهاي بنيادي جنيني در محيط آزمايشگاهي.
براساس اظهارات محققان پژوهشكده، در مورد سلولهاي عصبي موفقيت‌هاي بسيار خوبي به‌دست آمده است؛ به‌طوري‌كه با تمايز سلولهاي بنيادي جنيني، كلاف‌هاي بسيار بزرگي از سلولهاي عصبي ايجاد مي‌شوند. اما متأسفانه به دليل كمبود امكانات، هنوز امكان ارزيابي عملكرد و خصوصيات الكتروفيزيولوژيك اين سلولهاي عصبي فراهم نشده است. البته سلولهاي عصبي مذكور با استفاده از تست‌هاي ويژه مثل ايمونوهيستوشيمي (Immunohistochemistry) و آنتي‌بادي برعليه پروتئين‌هاي ويژة سلولهاي عصبي، شناسايي و مورد تأييد قرار گرفته‌اند. به‌عنوان نمونه، با استفاده از اين تست‌ها پروتئين‌هاي Neuron Specific Enolase وMicrotubule Associated Protein 2 در سلولهاي عصبي شناسايي و تأييد شده‌اند.
در مورد سلولهاي قلبي تمايز داده شده از سلولهاي بنيادي جنيني هم علاوه بر مشاهده ضربان در سلولهاي حاصل، با استفاده از مطالعات فراساختماني (Ultra Structure)، ساختار سلولهاي عضلاني قلبي از لحاظ وجود ساختار ساركومري (Sarcomere)، تشكيل Z-disk، I-band، A-band و ديسك اينتركاله (Intercalated Disk) مورد ارزيابي و تأييد قرار گرفته است. همچنين همانند سلولهاي عصبي با استفاده از آنتي‌بادي‌هاي ويژه و تست‌هاي ايمونوهيستوشيمي، پروتئين‌هاي خاص سلولهاي قلبي مورد شناسايي قرار گرفته‌اند. حتي با به‌كارگيري داروهاي افزايش‌دهنده يا كاهش‌دهندة ضربان سلولهاي قلبي، تجلي گيرنده‌ها در سطح اين سلولها نشان داده شده‌اند.
آنتي‌ژن‌هاي سطحي سلولهاي بنيادي جنيني پرورش يافته در پژوهشكده نيز مورد ارزيابي قرار گرفته است. به‌عنوان مثال، سلولهاي بنيادي جنيني بايد فاكتوري بنام اوكت چهار (Oct-4) را بيان كنند كه وجود اين تركيب در سلولهاي مذكور ارزيابي شد.
يكي از مهم‌ترين خصوصيات سلولهاي بنيادي جنيني، قابليت تبديل شدن آنها به مشتقات اكتودرم، مزودرم و اندودرم است. به‌عنوان مثال، يكي از ماركرهاي شاخص در مرحله اندودرمي، توليد آلفافيتوپروتئين (Alpha-feto-protein) است كه در سلولهاي تكثير شده، توليد اين پروتئين نيز مورد بررسي قرار گرفت.
اخيراً نيز محققان پژوهشكده موفق شدند با تمايز جهت‌دار سلولهاي بنيادي جنيني انسان, سلولهاي بخش اندوكريني پانكراس را توليد كنند (براساس اظهارات محققان پژوهشكده، اين موفقيت براي اولين بار در جهان به‌دست آمده است). سلولهاي بخش اندوكريني پانكراس انساني شامل سلولهاي مولد انسولين انساني, سلولهاي مولد هورمون گلوكاگون, سوماتواستاتين و پانكراتين پلي‌پپتيدي است. اين تحقيق با روش‌هاي ايمونوهيستوشيمي و راديوايمونواسي ارزيابي و آزمايش شده كه نتايج رضايت‌بخشي داشته است. اين موفقيت يك گام مهم براي درمان بيماران “ديابت نوع يك” در جهان محسوب مي‌شود و اين اميد را به‌وجود آورده است كه در آينده‌اي نه‌چندان دور، با پيوند سلولهاي انسولين‌ساز به انسان، راه درمان قطعي بيماري “ديابت نوع يك” هموار گردد.
ب) دانشكده پزشكي دانشگاه تربيت مدرس
گروه هماتولوژي دانشكدة پزشكي دانشگاه تربيت مدرس نيز از جمله مراكز دانشگاهي كشور است كه فعاليت‌هايي را در زمينة سلولهاي بنيادي انجام داده و هم‌اكنون نيز طرح‌هايي در اين راستا انجام مي‌دهد.
تكثير سلولهاي بنيادي بند ناف و تمايز سلولهاي بنيادي بالغ به سلولهاي قلبي، عصبي و استخواني، از جمله دستاوردهاي محققان اين گروه در زمينة سلولهاي بنيادي مي‌باشد. در ادامه، هر كدام از موارد فوق با تفصيل بيشتري مورد بررسي قرار مي‌گيرند.
برخي از فعاليت‌هاي دانشگاه تربيت مدرس در زمينه سلولهاي بنيادي بالغ
1- تكثير سلولهاي بنيادي بند ناف به منظور درمان افراد سرطاني
يكي از مشكلات پيوند مغز استخوان، عدم سازگاري نسجي (MHC) شخص گيرنده با شخص دهنده است. اين موضوع يعني "ناسازگاري نسجي"، حتي ممكن است باعث مرگ شخص گيرنده شود. از طرفي به‌دليل كمبود تعداد افراد داوطلب براي اهداي مغز استخوان، امكان يافتن نمونه‌هاي سازگار با فرد بيمار دشوار است.
از آنجايي‌كه سلولهاي بنيادي بند ناف، در مراحل اولية تكامل قرار دارند، سازگاري آنها با شخص گيرنده بيشتر است و در زمان انتقال به شخص بيمار، كمتر پس‌زده (Rejection) مي‌شوند. بنابراين با تبديل سلولهاي بنيادي بند ناف به سلولهاي مغز استخوان و پيوند آنها به بيمار مي‌توان تا حد زيادي با مشكل پس‌زدگي مقابله نمود؛ ضمن اينكه اين سلولهاي بنيادي، از خون بند ناف و بلافاصله بعد از تولد نوزاد جداسازي مي‌شوند (بند ناف بعد از تولد از نوزاد جدا شده و دور انداخته مي‌شود) و لذا بعيد است كه مشكلات اخلاقي خاصي داشته باشند.از ديگر مزاياي سلولهاي بنيادي بند ناف، مي‌توان به "فقدان عفونت ويروسي" و "سرعت بهبود" اشاره كرد (پس از پيوند اين سلولها به مغز استخوان، مدت زمان خون‌سازي و بهبود بيماران كمتر است).
تنها مشكل سلولهاي بنيادي بند ناف آن است كه تعداد آنها بسيار كم است و لذا بايد اين سلولها پس از استخراج در شرايط آزمايشگاهي تكثير شوند تا بتوان به‌صورت كاربردي از آنها استفاده نمود. هم‌اكنون در دنيا تحقيقات زيادي در خصوص استخراج و تكثير اين سلولها از بند ناف صورت مي‌گيرد. در واقع استخراج و تكثير سلولهاي بنيادي از بند ناف، اولين مرحله جهت تبديل آنها به بافت‌هاي ديگر و نهايتاً بهره‌گيري از آنها براي درمان بيماري‌ها به‌شمار مي‌رود.
اين موضوع در دانشگاه تربيت مدرس مورد توجه قرار گرفته و به‌صورت يك طرح مشترك با همكاري بيمارستان دكتر شريعتي در حال انجام است و موفقيت‌هاي نسبتاً خوبي در زمينه استخراج و تكثير آنها در آزمايشگاه به‌دست آمده است.
2- تبديل سلولهاي بنيادي بالغ به سلولهاي قلبي
در دانشگاه تربيت مدرس، سلولهاي بنيادي بالغ در محيط‌هاي كشت ويژه به سلولهاي قلبي تبديل شده‌اند كه داراي ضربان خاص اين سلولها بوده‌اند. براي مستندسازي بهتر، مراحل مختلف تمايز از يك سلول بنيادي به سلول قلبي، توسط ميكروسكوپ فاز معكوس فيلمبرداري و به رايانه منتقل شده است. ضمن اينكه محققان اين مركز، جهت تشخيص تمايز و تشكيل سلولهاي قلبي، فقط به داشتن ضربان آنها اكتفا نكرده و تست‌هاي تكميلي را در اين خصوص انجام داده‌اند. يك سلول قلبي (يا هر سلول ديگري) علاوه بر شكل ظاهري (مورفولوژي) بايد داراي يك سري خصوصيات فيزيولوژيك و مولكولي نيز باشد؛ به‌طوري‌كه در مجامع علمي براي اثبات توليد يك سلول قلبي (يا هر سلول ديگري) بايد مستندات فيزيولوژي و مولكولي آن نيز در كنار مستندات مورفولوژيك ارايه شود. بر همين مبنا، آزمون‌هاي زير توسط محققان دانشگاه تربيت مدرس انجام شده است:
الف- در روزهاي اولية تمايز، از سلولها برش‌هاي ميكروسكوپي تهيه و توسط ميكروسكوپ الكتروني بررسي شد كه تشكيل ميوفيلامنت‌ها (Myofilaments) مورد تأييد قرار گرفت. علاوه بر اين، ژن‌هاي Alpha myosin heavy chain و Beta myosin heavy chain و چند ژن ديگر كه مشخصه يك سلول قلبي انسان هستند (ژن‌هاي اختصاصي سلول قلبي انسان) توسط تكنيك RT- PCR مورد بررسي و تأييد قرار گرفت.
ب- محققان دانشگاه تربيت مدرس، كاريوتايپ سلولهاي قلبي توليدشده را تهيه و مورد بررسي قرار داده‌اند تا شكستگي‌هاي كروموزومي يا تنوع عددي كروموزوم‌ها (پلوئيدي) نيز در صورت بروز مشخص شوند؛ اما چنين تنوعي در كروموزوم‌ها مشاهده نشده و تمام سلولهاي مورد بررسي از اين لحاظ سالم و بدون تغيير بودند.
ج- يكي ديگر از آزمون‌هاي مورد نياز براي تأييد موفقيت در اين تحقيق، تست مولكول‌هاي لانه‌گزيني است. اين مولكول‌ها باعث مي‌شوند سلولهاي قلبي توليدشده، وقتي به بدن تزريق شدند در محل اصلي خود استقرار يابند و در بدن سرگردان نشوند. لذا در اين تحقيق نيز وجود مولكول‌هاي لانه‌گزيني توسط فلوسايتومتري مورد بررسي قرار گرفت. براساس نتايج اعلام شده توسط اين گروه، حدود 45 درصد از سلولها داراي مولكول‌هاي لانه‌گزيني بودند؛ يعني در صورت تزريق در محل مورد نظر، استقرار خواهند يافت. نكته مهم اين است كه بقيه سلولها (55 درصد) چون از سلولهاي بالغ همان فرد استخراج شده‌اند، سيستم دفاعي بدن را نيز تحريك نمي‌نمايند و از اين حيث براي شخص موردنظر مشكلي فراهم نمي‌كنند و معمولاً توسط اندام‌هاي تصفيه‌كننده بدن مانند طحال دفع مي‌شوند.
3- تبديل سلولهاي بالغ به سلولهاي عصبي
توليد سلولهاي عصبي با استفاده از سلولهاي بنيادي بالغ نيز در دانشگاه تربيت مدرس در حال انجام است. در اين خصوص مراحل تبديل و تمايز سلولها با موفقيت انجام شده، به ويژه مرحله تمايز نهايي كه منجر به تغيير شكل سلولهاي بنيادي به صورت يك سلول عصبي مي‌شود (تغيير مورفولوژي) به 4 تا 5 ساعت تقليل داده شده كه تمام اين مراحل در آزمايشگاه بيوتكنولوژي انستيتو پاستور ايران فيلمبرداري گرديده است. البته در اين مورد نيز تنها به مورفولوژي اكتفا نشده و تست‌هاي مولكولي خاص سلولهاي عصبي انجام شده است كه تشكيل سلولهاي عصبي از سلولهاي بنيادي بالغ را تأييد مي‌نمايد. يكي از تست‌ها، آزمون وجود پروتئين Neuron Specific Enolase مي‌باشد كه توسط رنگ‌آميزي مورد مطالعه قرار گرفته است.
علاوه بر اين، بر اساس اظهارات محققان طرح، در نظر است كه سلولهاي عصبي توليدشده، مورد آزمون الكتروفيزيولوژيك قرار گيرند تا نحوه تحريك آنها در مقابل جريان الكتريسيته (پالس الكتريكي) مشخص شود. در اين خصوص با دانشگاه شهيد بهشتي هماهنگي صورت گرفته كه با توجه به وجود امكانات مقتضي در آن دانشگاه، آزمون مذكور در آنجا صورت گيرد.
4- توليد سلول استخواني با استفاده از سلولهاي بنيادي بالغ
با توجه به اهميت تبديل و تمايز سلولهاي بنيادي بالغ به سلولهاي استخواني و كاربرد آن در ترميم بافت‌هاي استخواني آسيب‌ديده، اين مورد نيز در دانشگاه تربيت مدرس مورد توجه قرار گرفته است. تاكنون مراحل اوليه تمايز با موفقيت انجام شده است و براي تشخيص كلسيته شدن در اين سلولها، از تست اختصاصي آن يعني آليزانيد و براي تعيين و تأييد تمايز، از آزمون آلكالان‌فسفاتاز استفاده شده است، كه هر دوي اين آزمون‌ها روند تمايز را مورد تأييد قرار داده‌اند. علاوه بر اين‌ها نمونه‌هاي ميكروسكوپي سلولها توسط ميكروسكوپ الكتروني مورد بررسي قرار خواهند گرفت.برنامه‌هاي آتي پژوهشگران دانشگاه تربيت مدرس
از جمله اهداف آينده محققان اين دانشگاه مي‌توان به توليد سلولهاي غضروفي و پوستي با استفاده از سلولهاي بنيادي بالغ اشاره كرد. البته بر اساس اظهارات اين گروه، مراحل اوليه توليد سلولهاي غضروفي در ماه‌هاي اخير شروع شده است. شايان ذكر است كه در صورت موفقيت، از اين تكنيك مي‌توان براي ترميم غضروف‌ها و مفاصل آسيب‌ديده استفاده نمود. مورد دوم يعني توليد سلولهاي پوستي نيز جزو اهداف آينده گروه محسوب مي‌شود كه در صورت تحقق شرايط و جذب امكانات انجام خواهد شد.
برخي مشكلات موجود در عرصه تحقيقات سلولهاي بنيادي
1- عدم تصويب به‌موقع طرح‌ها
متأسفانه در كشور ما تصويب طرح‌هاي تحقيقاتي و تخصيص بودجه‌هاي آن به كندي صورت مي‌گيرد، بنابر اين دور از انتظار نيست كه طرح‌هاي تعريف شده در حوزة سلولهاي بنيادي نيز گرفتار چنين مشكلي باشند. براي مثال، بر اساس اظهارات يكي از محققان دانشگاه تربيت مدرس، اغلب تحقيقاتي كه تاكنون در اين دانشگاه بر روي سلولهاي بنيادي صورت گرفته، با هزينههاي شخصي، كمك‌هاي برخي از مسئولان دانشگاه و كمك برخي از مراكز همچون بيمارستان شهيد بهشتي و انستيتو پاستور ايران به ثمر نشسته‌اند. به‌عبارت ديگر، اغلب تحقيقات مذكور، خارج از حيطه طرح‌هاي تحقيقاتي مصوب و به‌صورت خودجوش انجام شده‌اند.
2- نياز به بودجه‌هاي بالا و امكانات پيشرفته
تحقيق در زمينة سلولهاي بنيادي همانند ساير عرصه‌هاي علمي جديد، نيازمند حمايت‌هاي مالي و برخورداري از يكسري امكانات و ابزار اوليه است. بديهي است در صورت عدم دسترسي به چنين ملزوماتي، انتظار ادامة تحقيقات و مطرح بودن در اين عرصه، امري نامعقول به‌نظر مي‌رسد.
از جمله مواد مورد نياز براي كشت و تكثير سلولهاي بنيادي، فاكتور رشد (Growth Factor) است كه قيمت 5 ميلي‌گرم آن حدود 650 هزار تومان بوده و اين مقدار تنها براي 15 تا 20 آزمايش كافي است؛ همين موضوع براي فاكتور ديگري بنام بتاتي‌جي‌اف (ßTGF) نيز صادق است كه در كشت سلولهاي غضروفي كاربرد دارد. بنابراين، تهية مواد مذكور بويژه در شرايط فعلي كه محققان كشورمان به‌علت محدوديت‌ها و تحريم‌هاي وضع‌شده از سوي كشورهاي غربي در تنگناي علمي قرار دارند، نه تنها به حمايت‌هاي معنوي بلكه به تسهيلات و بودجه‌هاي مالي سازمان‌ها و ارگان‌‌هاي مربوط هم نياز دارد. از لحاظ امكانات نيز وجود ابزارهايي چون ميكروفيوژ، سانتريفوژ يخچال‌دار، ميكروسكوپ‌هاي قوي و با كنتراست بالا و غيره از ملزومات اولية يك آزمايشگاه بيوتكنولوژي هستند كه تهيه آنها نيز به سختي ميسر مي‌شود. بنابراين، با عنايت به كاربردهاي بالقوه و بالفعل سلولهاي بنيادي در عرصه پزشكي و توجه اخير مسؤولان به اين موضوع، انتظار مي‌رود حمايت‌هاي عملي بيشتري در اين زمينه صورت پذيرد.
نتيجه‌گيري و پيشنهاد
1- بي‌شك توسعة پايدار و مداوم در هر زمينه، نيازمند برنامه‌ريزي و آينده‌نگري هدفمند و دقيق است. به‌عبارت ديگر، تحقيقات در يك زمينة علمي، زماني مثمر ثمر خواهند بود كه اولاً با نيازها و امكانات موجود مطابقت داشته ثانياً مراحل تحقيق به‌طور صحيح و در راستاي نيل به هدف تعريف شده باشند.
2- بر اساس واقعيت‌هاي موجود، آنچه كه در شرايط فعلي بايد درباره سلولهاي بنيادي به آن توجه شود، آن است كه محدوديت‌ها و خصوصيات ذكر‌شده در اين مطلب، به معني برتري داشتن يك دسته از سلولها بر ديگري نيست؛ واقعيت آن است كه هركدام از سلولهاي بنيادي بالغ و جنيني، مزايا، معايب و بحث‌هاي حقوقي خاص و انكارناپذير خود را داشته و لذا نبايد به بهانة پرداختن به يكي از اين‌ها به ديگر جنبه‌ها توجه ننمود. بنابراين بهتر است تحقيقات براي كاربرد و بهره‌گيري از هر دو دسته سلول هم‌زمان و به موازات يكديگر صورت گيرد.
3- مسألة ديگر، توجه به اين نكته است كه يكي از لوازم اصلي موفقيت در اين عرصة مهم، نگرش ملي و فرا‌گروهي كار بر روي سلولهاي بنيادي است. بدين معني كه نبايد انتظار داشت يك فرد و يا يك مركز به‌تنهايي بتواند در اين مقوله به‌طور كامل موفق شود. لذا لازم است از تمامي پتانسيل‌هاي علمي و عملي محققان و مراكز علمي- پژوهشي كشور به نحو صحيح استفاده شود. پيشنهادي كه براي نيل به اين هدف مي‌توان ارايه داد، ايجاد شبكه‌اي تخصصي و ملي، متشكل از تمام مراكز تحقيقاتي، دانشگاهي و محققان فعال در زمينة سلولهاي بنيادي است. چنين مجموعه‌اي مي‌تواند با حمايت و نظارت نهاد‌هاي مسؤول، ضمن سياست‌گذاري تحقيقات كشور در زمينة سلولهاي بنيادي، با تقسيم كار و هدايت پژوهش‌ها در مراكز مختلف، علاوه بر ايجاد ارتباط و هماهنگي بين پژوهشگران، امكان استفاده صحيح از امكانات محدود كشور و جلوگيري از موازي‌كاري را به نحو مطلوب فراهم كند. بديهي است طراحي و اجراي چنين سيستمي نه‌تنها احتمال بروز رقابت‌هاي ناسالم و مخرّب را از بين مي‌برد بلكه باعث تقويت همكاري و روحية كار گروهي در عرصة علمي كشور مي‌شود.
4- از نظر تبليغات و معرفي دستاوردهاي محققان عزيز كشور نيز بايستي تاحد امكان عدالت را رعايت نمود؛ يعني بايد سعي شود همة دستاوردهاي مختلف كه در اين زمينه وجود دارد، به‌طور يكسان در سطح رسانه‌ها، به‌خصوص رسانه‌هاي دولتي منعكس شوند تا روحية نااميدي در كسي ايجاد نگردد.
در پايان اميد است بتوان از اين فناوري علاوه بر توليد علم و چاپ مقالات پژوهشي معتبر، در جهت رفع نيازهاي جامعه پزشكي، به‌ويژه بيماران و جانبازان دردمند استفاده كرد.
به اميد موفقيت‌هاي روزافزون جامعة علمي كشور و سربلندي ايران اسلامي
منــابع مورد استفاده:
1- آهنگرزاده‌رضايي، محمد، تفاوت سلولهاي بنيادي بالغ و جنيني و كاربرد آنها، ارديبهشت 1383، سايت شبكة تحليلگران تكنولوژي ايران، www.itanetwork.org.
2. آهنگرزاده‌رضايي، محمد، گزارشي از فعاليت‌هاي پژوهشكده رويان در زمينة سلولهاي بنيادي (از زبان آقاي بهاروند)، ارديبهشت 1383، سايت شبكة تحليلگران تكنولوژي ايران، www.itanetwork.org.
3. آهنگرزاده‌رضايي، محمد، آشنايي با پژوهشكدة رويان، ارديبهشت 1383، سايت شبكة تحليلگران تكنولوژي ايران، www.itanetwork.org.
4. عبدي، حميدرضا، خصوصيات و محدوديت‌هاي سلولهاي بنيادي (از زبان دكتر سليماني)، فروردين 1383، سايت شبكة تحليلگران تكنولوژي ايران، www.itanetwork.org.
5. عبدي، حميدرضا، گزارشي از دستاوردهاي دانشگاه تربيت مدرس در زمينه سلولهاي بنيادي، فروردين 1383، سايت شبكة تحليلگران تكنولوژي ايران، www.itanetwork.org.
6. عبدي، حميدرضا، كاربردهاي سلولهاي بنيادي در پزشكي (ديدگاه دكتر سليماني)، فروردين 1383، سايت شبكة تحليلگران تكنولوژي ايران، www.itanetwork.org.
7. Stem cells information, National Institute of Health (NIH), Department of Health and Human Services, April 2004, http://stemcells.nih.gov.
8. Chapman, A.R., Frankel M.S. and Garfinkel M.S., Stem Cell Research and Applications, Monitoring the Frontiers of Biomedical Research, American Association for the Advancement of Science and Institute for Civil Society, 1999.
9. Xiaoxia1G. and Fuchu1 H., Properties and applications of embryonic stem cells, Chinese Science Bulletin, 45(14): 1258-1265, 2000.
10. Stem Cell Therapy, Medical Research Council, April 2004, http://www.mrc.ac.uk
