به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، در سال‌های اخیر، علم زیست‌فناوری با شتابی بی‌سابقه در حال پیشرفت است و یکی از حوزه‌های جذاب آن، استفاده از سلول‌های بنیادی در تولید مواد غذایی پایدار، به‌ویژه گوشت ماهی کشت‌شده، است. کارهای تحقیقاتی زیادی در راستای کشت سلول‌های بنیادی از گونه‌های مختلف ماهی، از جمله ماهی قرمز، ماهی دریایی اسکیانوپس اوسلاتوس (معروف به ماهی قرمز خلیج) و استفاده از کلاژن ماهی در داربست‌های زیستی برای درمان بیماری‌ها انجام شده است

سلول‌های بنیادی چیستند و چرا مهم‌اند؟

سلول‌های بنیادی مانند آجرهای اولیه ساختمانی بدن موجودات زنده هستند. این سلول‌ها توانایی تبدیل شدن به انواع مختلف سلول‌ها، مانند سلول‌های عضلانی، استخوانی یا حتی عصبی را دارند. به همین دلیل، در پزشکی برای درمان بیماری‌ها و در صنایع غذایی برای تولید گوشت بدون نیاز به پرورش سنتی حیوانات استفاده می‌شوند. در حوزه پرورش ماهی، سلول‌های بنیادی می‌توانند به تولید گوشت ماهی در آزمایشگاه کمک کنند، بدون اینکه نیازی به صید گسترده یا پرورش در مزارع آبزی‌پروری باشد. این روش نه‌تنها به حفظ محیط‌زیست کمک می‌کند، بلکه فشار بر منابع طبیعی دریاها را نیز کاهش می‌دهد.

تولید گوشت ماهی قرمز با سلول‌های بنیادی

یکی از مقالات برجسته، به ایجاد یک خط سلولی پایدار از سلول‌های بنیادی عضلانی ماهی قرمز (Carassius auratus) پرداخته است. این خط سلولی که به نام CaMS شناخته می‌شود، می‌تواند برای مدت طولانی در آزمایشگاه رشد کند و ویژگی‌های بنیادی خود را تا بیش از ۲۵ پاساژ (دوره کشت) حفظ کند. این یعنی دانشمندان توانسته‌اند سلولی تولید کنند که به‌طور مداوم تکثیر می‌شود و می‌تواند به سلول‌های عضلانی تبدیل شود، درست مانند بافت واقعی ماهی.

برای تولید گوشت ماهی در آزمایشگاه، این سلول‌ها ابتدا در محیط‌های دوبعدی (مانند ظروف آزمایشگاهی) و سپس در محیط‌های سه‌بعدی (مانند داربست‌های ژلاتینی خوراکی) کشت شدند. استفاده از میکروحامل‌های خوراکی، که نوعی ساختار ژلاتینی زیست‌تجزیه‌پذیر هستند، به سلول‌ها اجازه داد تا در فضایی شبیه به بافت طبیعی ماهی رشد کنند. نتیجه این کار، تولید تکه‌های گوشت ماهی بود که از نظر بافت و ساختار تا حد زیادی شبیه گوشت طبیعی ماهی است، هرچند هنوز در سختی و جویدگی کمی متفاوت است.

این روش می‌تواند جایگزینی پایدار برای صید ماهی باشد. برای مثال، تولید گوشت ماهی در آزمایشگاه باعث کاهش فشار بر جمعیت ماهی‌های وحشی و جلوگیری از تخریب زیست‌بوم‌های دریایی می‌شود. همچنین، این فناوری می‌تواند گوشت ماهی را در مناطقی که دسترسی به دریا ندارند، به‌صورت محلی تولید کند.

کشت سلول‌های شبیه بنیادی از ماهی دریایی

مقاله دوم به پیشرفت‌هایی در کشت سلول‌های شبیه به سلول‌های بنیادی جنینی از ماهی دریایی اسکیانوپس اوسلاتوس پرداخته است. این ماهی که در خلیج مکزیک یافت می‌شود، به دلیل ارزش تجاری و غذایی‌اش مورد توجه است. دانشمندان توانسته‌اند سلول‌هایی از این ماهی جدا کنند که ویژگی‌های شبیه به سلول‌های بنیادی جنینی دارند، یعنی می‌توانند به انواع مختلف سلول‌ها تبدیل شوند. این سلول‌ها برای مدت طولانی در آزمایشگاه کشت شده‌اند و توانایی خود را برای تبدیل به بافت‌های مختلف حفظ کرده‌اند.

این دستاورد مهم است، زیرا سلول‌های شبیه بنیادی جنینی بسیار انعطاف‌پذیر هستند و می‌توانند در تولید محصولات غذایی یا حتی در تحقیقات پزشکی استفاده شوند. برای مثال، این سلول‌ها می‌توانند به‌عنوان منبعی برای تولید گوشت ماهی کشت‌شده یا حتی برای مطالعه بیماری‌های ماهی‌ها و بهبود سلامت آبزی‌پروری به کار روند. این فناوری همچنین می‌تواند به حفظ گونه‌های ماهی که در خطر انقراض هستند کمک کند، زیرا نیازی به صید گسترده آنها نیست.

استفاده از کلاژن ماهی در درمان بیماری‌های استخوانی

مقاله سوم به کاربرد سلول‌های بنیادی چربی انسان در ترکیب با داربست‌های کلاژن ماهی برای درمان بیماری نکروز سر استخوان ران پرداخته است. نکروز سر استخوان ران یک بیماری دردناک است که در آن بافت استخوانی به دلیل کمبود خون‌رسانی از بین می‌رود. در این مطالعه، دانشمندان از کلاژن استخراج‌شده از ماهی به‌عنوان داربستی برای رشد سلول‌های بنیادی چربی استفاده کردند. این سلول‌ها توانایی بالایی در تبدیل شدن به سلول‌های استخوانی و رگ‌ساز دارند.

داربست‌های کلاژن ماهی به دلیل زیست‌سازگاری و توانایی تجزیه طبیعی در بدن، گزینه‌ای عالی برای کاربردهای پزشکی هستند. در این پژوهش، سلول‌های بنیادی چربی در این داربست‌ها کشت شدند و نتایج نشان داد که این ترکیب می‌تواند به بازسازی استخوان و ایجاد رگ‌های خونی جدید کمک کند. این روش می‌تواند درمانی نوین برای بیمارانی باشد که از مشکلات استخوانی رنج می‌برند و به جایگزینی برای روش‌های جراحی تهاجمی نیاز دارند.

علاوه بر کاربرد پزشکی، این مطالعه نشان‌دهنده پتانسیل مواد زیستی مشتق‌شده از ماهی، مانند کلاژن، در صنایع مختلف است. کلاژن ماهی می‌تواند به‌عنوان منبعی پایدار و ارزان‌قیمت برای تولید داربست‌های زیستی در پزشکی بازساختی و حتی در صنایع آرایشی و غذایی استفاده شود.

چرا این پیشرفت‌ها مهم‌اند؟

این سه مطالعه به ما نشان می‌دهند که چگونه علم سلول‌های بنیادی می‌تواند در دو حوزه کاملاً متفاوت، یعنی تولید غذا و پزشکی، تحول ایجاد کند. در حوزه غذا، تولید گوشت ماهی کشت‌شده با استفاده از سلول‌های بنیادی می‌تواند به حل مشکلات زیست‌محیطی مانند صید بیش‌ازحد و آلودگی مزارع آبزی‌پروری کمک کند. این فناوری همچنین امکان تولید غذای سالم و بدون آلودگی‌های محیطی، مانند جیوه یا میکروپلاستیک‌ها، را فراهم می‌کند.

در حوزه پزشکی، ترکیب سلول‌های بنیادی با مواد زیستی مانند کلاژن ماهی می‌تواند به درمان بیماری‌های پیچیده‌ای مانند نکروز استخوانی کمک کند. این روش‌ها نه‌تنها مؤثرتر از درمان‌های سنتی هستند، بلکه به دلیل استفاده از مواد طبیعی و زیست‌سازگار، عوارض کمتری دارند.

چالش‌ها و آینده این فناوری‌ها

با وجود این پیشرفت‌ها، هنوز چالش‌هایی در مسیر استفاده گسترده از این فناوری‌ها وجود دارد. یکی از مشکلات اصلی، هزینه تولید است. کشت سلول‌های بنیادی در آزمایشگاه نیاز به تجهیزات پیشرفته و محیط‌های کشت گران‌قیمت دارد. همچنین، تولید گوشت ماهی در مقیاس صنعتی هنوز بهینه نشده است و نیاز به سرمایه‌گذاری بیشتری دارد.

یکی دیگر از چالش‌ها، پذیرش عمومی این محصولات است. بسیاری از مردم ممکن است به خوردن گوشت تولیدشده در آزمایشگاه شک داشته باشند یا آن را غیرطبیعی بدانند. آموزش عمومی و ارائه اطلاعات شفاف درباره ایمنی و مزایای این فناوری می‌تواند به پذیرش آن کمک کند.

در آینده، انتظار می‌رود که با پیشرفت فناوری، هزینه‌های تولید کاهش یابد و این روش‌ها به بخشی از زندگی روزمره ما تبدیل شوند. برای مثال، ممکن است روزی برسد که گوشت ماهی کشت‌شده در سوپرمارکت‌ها به‌صورت عادی فروخته شود یا درمان‌های مبتنی بر سلول‌های بنیادی به روشی استاندارد برای بیماری‌های استخوانی تبدیل شوند.

نقش ایران در این فناوری‌ها

ایران با داشتن سواحل طولانی و منابع غنی دریایی، پتانسیل بالایی برای توسعه فناوری‌های مرتبط با سلول‌های بنیادی و پرورش ماهی دارد. پژوهشگران ایرانی می‌توانند با تمرکز بر گونه‌های بومی ماهی، مانند ماهیان خلیج‌فارس، خطوط سلولی جدیدی ایجاد کنند و در تولید گوشت کشت‌شده یا مواد زیستی مانند کلاژن مشارکت کنند. همچنین، همکاری با مراکز علمی بین‌المللی می‌تواند به انتقال دانش و فناوری به ایران کمک کند.

نتیجه‌گیری

پیشرفت‌های اخیر در استفاده از سلول‌های بنیادی برای تولید گوشت ماهی و درمان بیماری‌ها، دریچه‌ای جدید به‌سوی آینده‌ای پایدار و سالم باز کرده است. از تولید گوشت ماهی قرمز در آزمایشگاه تا کشت سلول‌های شبیه بنیادی از ماهی‌های دریایی و استفاده از کلاژن ماهی در پزشکی، این فناوری‌ها نشان‌دهنده قدرت علم در حل مشکلات جهانی هستند. با ادامه تحقیقات و کاهش هزینه‌ها، می‌توانیم انتظار داشته باشیم که این نوآوری‌ها به‌زودی به بخشی از زندگی ما تبدیل شوند و به حفظ محیط‌زیست و بهبود سلامت انسان‌ها کمک کنند.

این پیشرفت‌ها نه‌تنها برای دانشمندان، بلکه برای همه ما که به دنبال جهانی بهتر هستیم، الهام‌بخش است. بیایید با حمایت از این فناوری‌ها، گامی در جهت آینده‌ای سبزتر و سالم‌تر برداریم.

پایان مطلب./