خبرنامه الکترونيکی آذرالتا
صفحه نخست اخبار آموزش و پرورش مقاله و گزارش آلبوم تصاوير سایت های مرتبط دانلود مطالب فوروم و نقطه نظرات تماس با انجمن  
فهرست مطالب
نظرسنجی
آیا دوره ضمن خدمت برگزار شده در تهران- دانشگاه رجایی برای کتاب درسی ویژن انتظارات شما را برآورد کرد؟
کاملاً
تا اندازه زیادی
تا اندازه ای
به هیچ وجه

نتيجه نظر سنجي

پتانسیل درمانی سلول های بنیادی

پتانسیل درمانی سلولهای بنیادی
فیونا ام. وات و رایان آر. دریسکل
ترجمه: علیرضا طالب زاده

در سالهای اخیر سلول های بنیادی نه فقط در داخل محافل علمی و پزشکی بلکه در میان سیاستمداران، گروه های مذهبی و دانشمندان علم اخلاق نیز مورد توجه و علاقه شدید قرار گرفته است. در اینجا ما انواع مختلف سلولهای بنیادی را که توصیف شده اند و همچنین منشا آنها در بافت های بالغ و جنینی و قدرت تمایز آنها در بدن موجود زنده و محیط کشت را به اختصار بیان می کنیم. ما تعدادی از کاربردهای اخیر درمانی سلولهای بنیادی را با شناسایی مشکلات و مسایلی که هنگام انتقال از اصول مستند و اثبات شده در آزمایشگاه به کاربردهای عملی درمانی گسترده با آنها مواجهه می شویم بررسی می کنیم. علیرغم اینکه تعدادی از عوامل ژنتیکی و اپی ژنتیکی که خواص سلول های بنیادی را تعیین می کنند شناسایی شده اند، با این وجود مطالب زیادی برای دانستن اینکه این عوامل چگونه با یکدیگر تعامل و واکنش دارند وجود دارد. آگاهی فزاینده ای نسبت به اهمیت عوامل محیطی در کنترل و تنظیم رفتار سلول های بنیادی بوجود آمده است و اینها از طریق ترسیم سلول های بنیادی در بدن موجود زنده و خلق دوباره آنها در محیط زندگی مصنوعی در آزمایشگاه در حال کشف شدن هستند. درمان های جدید که بر اساس پیوند سلول های بنیادی یا سلول های بنیادی درونی (درونزاد) انجام می گیرد در مراحل اولیه بوده و زمینه های نوظهوری هستند. همچنین اکتشاف داروهای جدید بر اساس سلول های پرتوان خاص یک بیمار و سلول های بنیادی سرطان صورت می گیرد. چیزی که مطالعه سلول های بنیادی را اینقدر هیجان انگیز می کند قدرت فوق العاده بالقوه آنها برای سلامتی انسان و ایجاد فرصت هایی برای مطالعه و تحقیقات بینابینی است.
کلیدواژه ها: سلول های بنیادی بالغ (بزرگسال)، سلول های ES، سلول های iPS، درمانهای سلول محور، کشف دارو

1- مقدمه: سلول های بنیادی چیست؟
بدن انسان بیش از 200 نوع مختلف از سلول ها را دارا می باشد که به صورت بافت ها و اندام ها سازمان یافته تا کلیه ی کارکردها و وظایف مورد نیاز را برای تولید مثل و حیات فراهم کند. از نظر تاریخی زیست شناسان عمدتا به اتفاقاتی که قبل از تولد رخ می دهد علاقمند بوده اند. نیمه دوم قرن بیستم دوران طلایی برای زیست شناسی رشد محسوب می شود چرا که مسیرهای تنظیم کننده ی کلیدی که ویژگیها و مورفوژنز (ریخت زایی) بافت ها را کنترل می کند در سطح مولکول تعریف می شوند. (آریاس 2008). منشأ علاقه به مطالعه ی سلول های بنیادی بیشتر ریشه در فهم این مسأله داشت که بافت ها چگونه در دوران بلوغ خود به حیات ادامه می دهند تا فهم اینکه انواع سلولها چگونه در جنین بوجود می آیند. از نظر تاریخی علاقه به بافت های بالغ در حیطه تخصص آسیب شناسان کمتر شد و به این ترتیب گرایش به سمتی پیدا کرد که در حیطه بیماریها مخصوصاً سرطان قرارگرفت.
از مدت ها پیش این نکته روشن شده بود که در داخل یک بافت یکنواختی سلولی وجود ندارد به عبارتی سلول ها ناهمسان و ناهمگون هستند: در تعدادی از بافت ها مانند خون، پوست بیرونی و بافت پوششی (اپیتلیوم) روده ها، سلول های متمایز شده دوره ی زندگی کوتاهی دارند و قادر به نوسازی خود نیستند. این منجر به پیدایش این مفهوم شد که چنین بافت هایی از طریق سلول های بنیادی به حیات ادامه می دهند و به عنوان سلول هایی تعریف می شوند که از قدرت نوسازی گسترده ای برخوردار بوده و توانایی تولید سلول های دختری که متمایز می شوند را دارا می باشند (لاجتا 1979). چنین سلول هایی فقط به تولید دودمان های متمایز شده ای می پردازند که برای بافتی که در آنها ساکن می شوند و بنابراین تحت عنوان چندتوانی یا تک توانی به آنها اشاره می شود مناسب می باشد (شکل 1).
در اوایل مطالعه روی سلول های بنیادی محققان بین سه نوع از بافت ها تمایز قایل شدند. گروهی مانند پوست بیرونی با سرعت بالای تغییر سلول های متمایز شده، گروهی مانند مغز که قادر به نوسازی خود نیست؛ و گروهی مانند کبد که در آن سلولها تقسیم شده و دو گروه سلولهای دختر را که از نظر نقش مشابه هم هستند بوجود می آورند (لبلاند 1964؛ هال و وات 1989). در حالیکه این حقیقت همچنان پابرجاست که بافت های بالغ مختلف بر اساس نسبت سلولهای تکثیر شونده و ماهیت بخش متمایز شونده متفاوت می باشند، در سال های اخیر این مسأله روشن شده است که تعدادی از بافت ها که قدرت خودنوسازی ندارند دارای سلو لهای بنیادی می باشند (ژائو و دیگران 2008) و دیگر بافت ها دارای ناهمسانی سلولی هستند که قبلاً ناشناخته بودند (زارت و گرومپ 2008). این به این معنی نیست که تمام بافت ها بوسیله سلول های بنیادی به حیات ادامه می دهند؛ برای مثال در لوزالمعده مدارکی دال بر وجود یک بخش سلو لهای بنیادی متمایز می توان یافت (دور و دیگران 2004).
علت اینکه چرا مدت زمان زیادی طول کشید تا سلولهای بنیادی به عنوان یک رشته تحقیقاتی مطرح شود این است که در سالهای اولیه وقت و انرژی زیادی برای تلاش جهت تعریف سلولهای بنیادی و بحث بر سر اینکه آیا یک سلول خاص واقعاً یک سلول بنیادی است یا نه صرف شد (وات 1999). مضافاً سایر ویژگیهای سلول های بنیادی که اکثریت بر آن اتفاق نظر دارند از جمله کم ونادر بودن، توانایی تقسیم غیرمتقارن یا گرایش به تقسیم به صورت غیرمتناوب در تعریف دخیل شده بود، بطوری که اگر یک سلول بنیادی این ویژگیهای اضافی را از خود نشان نمی داد از لیست سلول های بنیادی کنار گذاشته می شد. بعضی محققان هنوز در باره این تعاریف مطمئن نیستند و سعی می کنند شانس خود را از طریق توصیف یک سلول به عنوان یک سلول بنیادی مبدأ افزایش دهند. با این وجود فایده چندانی ندارد. کاربرد اصطلاح سلول پیش ساز و یا سلول تقویت کننده انتقال باید برای سلولی نگه داشته شود که محفظه سلول بنیادی را ترک کرده امّا هنوز توانایی تقسیم سلولی و تمایز را دارا می باشد (پاتن و لافلر 2008).

شکل 1. منشأ سلول های بنیادی. سلول ها تحت عنوان پرتوان توصیف می شوند اگر بتوانند تمام انواع سلول های موجود زنده بالغ را بوجود آورند. علاوه بر این اگر این سلولها بافت های خارج جنینی دیگری را تشکیل دهند به عنوان همه توان توصیف می شوند. سلول های بنیادی چندتوانی این توانایی را دارند که تمام انواع سلول های متمایز شده ی یک بافت نمونه را تشکیل دهند. در مواردی یک بافت شامل تنها یک خط تمایز شده است و سلول های بنیادی که یک سلسله را حفظ می کنند به عنوان تک توان توصیف می شوند. سلول های بنیادی اسپرماتوگونی قبل از تولد که در بدن موجود زنده تک توان بوده اما در محیط کشت پرتوان هستند نشان داده شده اند (یانیش و یانگ 2008). CNS، سیستم اعصاب مرکزی؛ ICM، توده سلولی درونی.

با نگاه به تعدادی از مجموعه مقالات و بررسی های گذشته که تحت عنوان چکیده های کنفرانس های سلول های بنیادی نگارش یافته اند هرکس به طور مرتب مقالاتی را درباره موضوع سلول های بنیادی سرطان می یابد (مک کولاچ و دیگران 1988). با وجود این فقط در سالهای اخیر است که این سلولها توجه زیادی را به خود جلب کرده است (ریا و دیگران 2001؛ کلارک و دیگران 2006؛ دیک 2008). این مفهوم به مفهوم سلول های بنیادی بافت طبیعی بسیار شبیه است یعنی اینکه سلولها در تومور ها ناهمگون هستند، تنها تعدادی شامل سلول های بنیادی سرطان یا سلول های بوجودآورنده تومور توانایی حفظ و رشد دوباره را بعد از شیمی درمانی دارا می باشند. مفهوم سلول بنیادی سرطان مفهومی مهم می باشد چرا که رویکردهای جدیدی را برای درمانهای ضدّ سرطان ارائه می دهد (شکل 2).
در مورد سلول های بنیادی بافت، نکته مهم این است که تحقیقات سلول های بنیادی سرطان با بحث و جدل درباره تعاریف متوقف نمی شود. اینکه در بعضی تومورها تمام سلولها از نظر نقش و کارکرد برابر هستند تا حدود زیادی محتمل است، و هیچ شکی وجود ندارد که سلول های تومور مانند سلول های بنیادی طبیعی تحت شرایط آزمایش رفتارهای متفاوتی نشان می دهند (کوینتانا و دیگران 2008). اصول بوجود آمدن تومور (هان و واینبرگ 2002)، که تومورها از طریق تجمیع جهش های توموری ایجاد می شود به حد کافی ناهمگونی سلولی را توجیه نمی کند، و نشانگرهای سلو لهای بنیادی در سرطان های خاص قبلاً توصیف شده اند (سینگ و دیگران 2004، بارابی و دیگران 2007؛ اوبراین و دیگران 2007). در حالیکه اخیراً زمینه و حیطه ی سلول های بنیادی سرطان (دوباره کشف شده) در مراحل ابتدایی است، از قبل روشن است که یک سلول بنیادی سرطان لزوما یک سلول بنیادی طبیعی که جهش های توموری کسب کرده نیست. در حقیقت مدارک تجربی وجود دارد که سلول های موجد سرطان می توانند به صورت ژنتیکی سلو لهای پیش ساز تغییر یافته باشند (کلارک و دیگران 2006).
علاوه بر سلول های بنیادی بافت بالغ، سلول های بنیادی می تواند از موش و جنین پیش پیوندی استخراج شده و به عنوان سلول های تمایز نیافته در محیط کشت پرورش داده شود (شکل 1). چنین سلول های بنیادی جنینی (ES) توانایی تولید تمام سلول های تمایز یافته بزرگسالان را دارد و بنابراین به عنوان پرتوان توصیف می شوند (شکل 1). سلول های بنیادی جنینی از توده سلول های درونی بلاستوسیست مشتق می شوند و به دنبال کشف آنها در سال 1981 (ایوانز و کوفمن 1981؛ مارتین 1981) برای اهداف مربوط به ژن ها به کار برده شده اند به طوری که انقلابی در زمینه ژنتیک موشها بوجود آورده اند. در سال 1998، گزارش شد که سلول های بنیادی می تواند از بلاستوسیست های انسان مشتق شود (توماس و دیگران 1998)، که این منجر به آغاز فرصت های بزرگی برای درمانهایی که بر پایه سلول های بنیادی صورت می گرفت شد، اما همچنین باعث بروز جنجال و جدل شد چرا که سلول هایی که از جنین های لقاح یافته در محیط آزمایشگاه استحصال می شوند پتانسیل تولید یک انسان را دارا می باشند. جالب است که در اینجا متذکر شویم درست همانطور که تحقیق روی سلول های بنیادی بافت بالغ ارتباط

شکل 2. فرضیه سلول های بنیادی سرطان. تومورهای بالایی به صورتی نشان داده می شود که شامل توده یکنواخت سلول ها بوده در حالیکه تومورهای پایینی شامل هم سلول های بنیادی سرطان و هم سلول های بیشتر متمایز یافته می باشد. شیمی درمانی موفق یا ناموفق بر اساس رفتار سلول ها در داخل تومورها تقسیر می شود. 

نزدیکی با تحقیق روی حالت های بیماری به خصوص سرطان دارد این مسأله برای سلول های بنیادی جنینی نیزمصداق پیدا می کند. سالها قبل تولید سلول های بنیادی جنینی یعنی تمایز سلول های مشتق شده از سرطان های عظیم در محیط ازمایشگاهی که به عنوان سلول های جنینی سرطان شناخته می شوند مدل مهمی برای مطالعه انتخاب دودمان را فراهم کرد (آندروز و دیگران 2005).
بلاستوسیست ها تنها منبع سلول های بنیادی جنینی پرتوان نیستند (شکل 1). سلول های بنیادی اپی بلاست پرتوان که به طور خلاصه epiSC نامیده می شوند می تواند از اپی بلاست پس پیوندی جنین موش مشتق شوند (برونز و دیگران2007؛ تزار و دیگران 2007). مطالعات اخیر درباره شکل و وضعیت ژنها نشان می دهد که سلول های بنیادی جنینی انسان بیشتر به epiSC شبیه تر هستند تا به سلول های بنیادی جنینی موش (تزار و دیگران 2007). سلول های بنیادی پرتوان می تواند از سلول های جنسی اولیه (سلول های EG) یعنی پیش سازهای گامت های بزرگسال که از خانواده ی سلول های پیکری در رشد اواخر دوره جنینی تا اوایل رشد جنین منشعب می شوند مشتق شوند (کر و دیگران 2006).
اگرچه در گذشته گرایش غالب این بوده است که سلول های بنیادی جنینی به عنوان پرتوان و سلول های بنیادی بالغ به عنوان سلول هایی توصیف شوند که دامنه ی محدودتری از گزینه های تمایز دارا می باشند با این وجود سلول های بالغ در پاره ای شرایط می تواند سلول های نابالغی تولید کند که میان سه لایه سلولی زاینده اولیه تمایز ایجاد کند (اکتودرم، مزودرم و اندودرم). سلول های بالغ می توانند برای یک وضعیت پرتوان از طریق انتقال هسته به سیتوپلاسم یک اووسیت (گوردن و دیگران 1958؛ گوردن وملتون 2008) و یا ترکیب با یک سلول پرتوان دوباره برنامه ریزی شوند (میلر و رادل 1976). معروفترین مثال از شبیه ساز ی به وسیله انتقال یک هسته پیکری به یک اووسیت خلق گوسفند دالی است (ویلموت و دیگران 1997). در حالیکه این فرآیند همچنان ناکارآمد می باشد، اما تعدادی کاربردهای غیرمنتظره مانند شبیه سازی گونه های در معرض انقراض و حیوانات خانگی برای آن یافت شده است.
حجم زیاد گزارش های تقریباً 10 سال قبل نشان داد که سلول های بالغ تعداد زیادی از بافت ها اگر در یک محیط جدید بافتی قرار گیرند می توانند به انواع سلولها متمایز شوند. چنین مطالعاتی در زمان حاضر تا حد زیادی بی اعتبار شده است، اگرچه هنوز مثال های حقیقی از تمایز سلولهای بالغ از قبیل آنچه هنگام تلفیق سلول های خونی با هپاتوسیت ها در خلال ترمیم کبد آسیب دیده اتفاق می افتد وجود دارد (آندرسون و دیگران 2001؛ یانیش و یانگ 2008). علاوه بر این سالهای زیادی است این نکته عیان شده است که دوزیست های دمدار بالغ می توانند دست و پا یا لنز چشم خود را بعد از جراحت بازسازی کنند؛ این مستلزم تمایززدایی (تمایز مستقیم) و طی مراحل تمایزیابی مجدد درونی به صورت متوالی می باشد (بروکس و کومار 2005).
مطالعات اولیه درباره انتقال هسته ای پیکری نشان داد که سلول های بالغ می توانند برای پرتوانی دوباره برنامه ریزی شوند. با این وجود با ظهور یک زمینه تحقیقاتی جدید بنام سلول های بنیادی تحریک شده (iPS)، کاربردهای عملی و مکانیکی تحریک پرتوانی در سلول های بالغ تنها در 2 یا 3 سال اخیر آشکار شده است. گزارشی جدید نشان داد که انتقال ماده ژنتیکی از یک سلول به سلول دیگر از طریق یک ویروس میانجی فیبروبلاست های موش با عامل های رونویسی (Oct-3/4, Sox2, KLF4 و c-MycY شکل 1) که در سلول های بنیادی جنینی به شدت جلوه گر می شوند می توانند فیبروبلاست ها را برای پرتوان شدن تحریک کنند (تاکاشی و یاماناکا 2006). از آن زمان پیشرفت سریعی حاصل شده است: سلول های iPS می توانند از سلول های انسان بالغ تولید شوند (تاکاشی و دیگران 2007؛ یو و دیگران 2007؛ پارک ودیگران 2008 الف)؛ سلول هایی از رشته از بافت ها می توانند دوباره برنامه ریزی شوند (آسن و دیگران 2008؛ آوی و دیگران 2008)؛ و سلول های iPS می توانند از بیمارانی با امراض خاص تولید شوند (دیموس و دیگران 2008؛ پارک و دیگران 2008ب). تعداد عامل های رونویسی که برای تولید سلول های iPS لازم است کاهش یافته (کیم و دیگران 2008)؛ و کارآیی نسل سلول های iPS افزایش یافته است (ورنیگ ودیگران 2007)؛ و تکنیک هایی ابداع شده که نیاز به حامل های رترو ویروسی را غیر ضروری می کند (اوکیتا و دیگران؛ استاتفیلدو دیگران 2008). این پیشرفت های جدید برای آینده ی کاربردهای درمانی خیلی مهم هستند چرا که موش های اولیه تولید شده از سلول های iPS تومورهایی با فراوانی بالا تولید کردند (تاکاهاشی و یاماناکا 2006؛ یاماناکا 2007). بی شک این هیجان انگیزترین و پرسرعت ترین حیطه تحقیق روی سلول های بنیادی در سال های اخیر است.


.:.
تبدیل بزرگترین دریاچه ایران به شوره زار
مدیریت استرس
پتانسیل درمانی سلول های بنیادی
زمانی برای اندیشیدن
تکنیکهایی برای یادگیری بهتر زبان انگلیسی
کودکان خود را تربیت نکنید!
علم ناقص خطرناک است!
اهداف و فلسفه ی انتشار خبرنامه آذرالتا در فضای وب
.Copyright © 2011 AzerELTA | All rights reserved حاضرين در سايت: 2 نفر       تعداد بازديد ها: 241869