به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، در دنیای پزشکی امروز، جایی که بیماری‌های پیچیده مانند سرطان، سکته مغزی و اختلالات عصبی چالش‌های بزرگی ایجاد کرده‌اند، دانشمندان به دنبال راه‌حل‌های نوآورانه هستند. یکی از هیجان‌انگیزترین پیشرفت‌ها، استفاده از سلول‌های بنیادی مزانشیمی (MSCs) به عنوان حامل‌های هوشمند برای تحویل دارو است. این سلول‌ها نه تنها می‌توانند به بافت‌های آسیب‌دیده مهاجرت کنند، بلکه مانند یک سیستم حمل‌ونقل پیشرفته، داروها را به دقیق‌ترین نقاط بدن می‌رسانند. تصور کنید سلول‌هایی که مانند تاکسی‌های زیستی عمل می‌کنند و دارو را از سدهای طبیعی بدن عبور می‌دهند تا به سلول‌های بیمار برسند. این مفهوم، که بر پایه تحقیقات گسترده‌ای بنا شده، دریچه‌ای به سوی درمان‌های هدفمند باز کرده است.

در سال‌های اخیر، مطالعات نشان داده‌اند که سلول‌های بنیادی مزانشیمی می‌توانند داروهای مختلف را حمل کنند و بدون ایجاد عوارض جانبی شدید، به درمان بیماری‌ها کمک کنند. برای مثال، در درمان سرطان، این سلول‌ها می‌توانند داروهای ضدسرطانی را مستقیماً به تومور برسانند و از آسیب به بافت‌های سالم جلوگیری کنند. همچنین، در بیماری‌های عصبی مانند آلزایمر و پارکینسون، جایی که سد خونی-مغزی (BBB) مانع عبور داروها می‌شود، سلول‌های بنیادی مزانشیمی نقش کلیدی ایفا می‌کنند.

سلول‌های بنیادی مزانشیمی چیستند؟

سلول‌های بنیادی مزانشیمی، که اغلب به اختصار سلول‌های بنیادی مزانشیمی نامیده می‌شوند، نوعی از سلول‌های بنیادی چندتوان هستند که از بافت‌های مختلف بدن مانند مغز استخوان، بافت چربی، بند ناف و حتی دندان‌ها استخراج می‌شوند. این سلول‌ها مانند یک کارخانه کوچک در بدن عمل می‌کنند: قابلیت خودتجدیدی دارند، یعنی می‌توانند خود را تکثیر کنند، و می‌توانند به انواع مختلفی از سلول‌ها تمایز یابند. برای نمونه، سلول‌های بنیادی مزانشیمی می‌توانند به سلول‌های استخوانی، غضروفی، عضلانی یا حتی عصبی تبدیل شوند.

تاریخچه کشف سلول‌های بنیادی مزانشیمی به دهه ۱۹۶۰ بازمی‌گردد، زمانی که دانشمندان روسی برای اولین بار آن‌ها را از مغز استخوان جدا کردند. از آن زمان، تحقیقات جهانی نشان داده که این سلول‌ها نه تنها در ترمیم بافت‌ها مفید هستند، بلکه خواص ضدالتهابی و ایمونومدولاتوری دارند. یعنی می‌توانند سیستم ایمنی را تنظیم کنند تا از واکنش‌های بیش از حد جلوگیری شود. در مطالعات اخیر، سلول‌های بنیادی مزانشیمی از منابع مختلفی مانند بافت چربی انسان‌های سالم استخراج شده و در آزمایشگاه کشت داده می‌شوند. این فرآیند ساده است: سلول‌ها را از لیپوآسپیرات (چربی استخراج‌شده) جدا می‌کنند و در محیط کشت با مواد مغذی مانند سرم گاوی و فاکتورهای رشد پرورش می‌دهند.

آنچه سلول‌های بنیادی مزانشیمی را خاص می‌کند، توانایی‌شان در حس کردن سیگنال‌های آسیب است. وقتی بافتی آسیب می‌بیند، مواد شیمیایی خاصی مانند سیتوکین‌ها آزاد می‌شود که سلول‌های بنیادی مزانشیمی را جذب می‌کند. این ویژگی، مانند یک GPS زیستی، سلول‌ها را به محل دقیق هدایت می‌کند. در تحقیقات، دیده شده که سلول‌های بنیادی مزانشیمی می‌توانند از طریق تزریق وریدی به سراسر بدن سفر کنند و به اندام‌های دور مانند مغز یا کبد برسند. این قابلیت، پایه‌ای برای استفاده از آن‌ها به عنوان حامل دارو است. تصور کنید سلول‌هایی که نه تنها ترمیم می‌کنند، بلکه بار اضافی دارو را حمل می‌کنند بدون اینکه ساختار خود را از دست بدهند.

نقش سلول‌های بنیادی مزانشیمی به عنوان حامل‌های دارو: توضیح کامل

حالا به قلب موضوع می‌رسیم: چگونه سلول‌های بنیادی مزانشیمی حامل دارو می‌شوند؟ این سلول‌ها مانند کیسه‌های زیستی عمل می‌کنند که می‌توانند مواد خارجی را در خود جای دهند و به نقاط هدف برسانند. فرآیند حامل بودن سلول‌های بنیادی مزانشیمی شامل چند مرحله کلیدی است. اول، بارگذاری دارو: دانشمندان داروها را به صورت مستقیم یا غیرمستقیم به داخل سلول‌ها وارد می‌کنند. برای مثال، می‌توان از میکروکپسول‌های پلیمری مصنوعی استفاده کرد که مانند جعبه‌های کوچک، دارو را محافظت می‌کنند. در یک مطالعه، سلول‌های بنیادی مزانشیمی با نسبت‌های مختلف میکروکپسول به سلول بارگذاری شدند و مشاهده شد که بدون آسیب به ساختار سلولی، داروها جذب می‌شوند.

دوم، مهاجرت: سلول‌های بنیادی مزانشیمی بارگذاری‌شده از طریق خون به بافت‌های هدف می‌روند. آن‌ها می‌توانند از سدهای بیولوژیکی عبور کنند، زیرا خواص ضدالتهابی‌شان اجازه می‌دهد بدون تحریک سیستم ایمنی، حرکت کنند. سوم، رهاسازی: وقتی به محل رسیدند، داروها از طریق اگزوسیتوز (فرآیند خروج از سلول) یا تخریب سلول آزاد می‌شوند. این رهاسازی هدفمند است و از پراکندگی بی‌رویه دارو جلوگیری می‌کند.

توضیح کامل این نقش، نیاز به درک بیولوژیکی دارد. سلول‌های بنیادی مزانشیمی دارای غشای سلولی انعطاف‌پذیری هستند که اجازه ورود نانوذرات یا داروهای کوچک را می‌دهد. در آزمایش‌های in vitro، دیده شده که سلول‌های بنیادی مزانشیمی می‌توانند میکروکپسول‌های سنتتیک را فاگوسیتوز کنند (بلعند) بدون تغییر در مورفولوژی، اولتراستراکچر یا پروفایل سیتوکین‌ها. در کاربردهای عملی، سلول‌های بنیادی مزانشیمی برای حمل داروهای ضدسرطانی مانند دوکسوروبیسین استفاده می‌شوند. در یک تحقیق، سلول‌های بنیادی مزانشیمی بارگذاری‌شده با این دارو به تومورها مهاجرت کردند و اثربخشی درمان را افزایش دادند. همچنین، برای بیماری‌های التهابی مانند آرتریت، سلول‌های بنیادی مزانشیمی داروهای ایمونومدولاتور را حمل می‌کنند. آنچه جذاب است، این است که سلول‌های بنیادی مزانشیمی نه تنها حامل هستند، بلکه اثرات درمانی خودشان را هم دارند، مانند کاهش التهاب از طریق ترشح فاکتورهای رشد.

وزیکول‌های خارج سلولی مشتق از سلول‌های بنیادی مزانشیمی: حامل‌های نانویی

یکی از پیشرفته‌ترین جنبه‌های حامل بودن سلول‌های بنیادی مزانشیمی ، وزیکول‌های خارج سلولی (EVs) مشتق از آن‌هاست. وزیکول‌های خارج سلولی مانند حباب‌های کوچک نانویی (۳۰ تا ۱۰۰۰ نانومتر) هستند که سلول‌های بنیادی مزانشیمی آن‌ها را ترشح می‌کنند. این وزیکول‌ها حاوی پروتئین‌ها، RNAها و لیپیدها هستند و مانند نسخه‌های کوچک سلول‌های بنیادی مزانشیمی عمل می‌کنند. در تحقیقات اخیر، وزیکول‌های خارج سلولی به عنوان جایگزین ایدئالی برای نانوذرات سنتتیک معرفی شده‌اند، زیرا بیولوژیکی، کم‌سم و قادر به عبور از سدهای بیولوژیکی هستند.

مکانیسم کار وزیکول‌های خارج سلولی ساده است: آن‌ها از طریق اندوسیتوز یا فیوژن غشایی وارد سلول‌های هدف می‌شوند و بار را آزاد می‌کنند. مطالعات نشان داده که MSC-EVs می‌توانند به مغز، کبد و ریه برسند و در درمان آسیب‌های ریوی یا کبدی مؤثر باشند. در یک پیشرفت اخیر، وزیکول‌های خارج سلولی برای تحویل ژن‌درمانی استفاده شده و اثرات سلول‌های بنیادی مزانشیمی را بدون نیاز به تزریق سلول زنده بازتولید کرده‌اند.

عبور از سد خونی-مغزی با سلول‌های بنیادی مزانشیمی: کلید درمان بیماری‌های عصبی

سد خونی-مغزی (BBB) مانند یک دیوار محافظ عمل می‌کند که از ورود مواد خارجی به مغز جلوگیری می‌کند. این سد، که از سلول‌های اندوتلیال مویرگ‌ها، پری‌سیت‌ها و آستروسیت‌ها تشکیل شده، برای بیش از ۹۸ درصد داروهای کوچک و تقریباً همه مواد بزرگ نفوذناپذیر است. اما سلول‌های بنیادی مزانشیمی می‌توانند این سد را دور بزنند.

فرآیند عبور سلول‌های بنیادی مزانشیمی از سد خونی-مغزی پویا است: آن‌ها به سیگنال‌های التهابی مغز پاسخ می‌دهند و مهاجرت می‌کنند. در یک مطالعه، سلول‌های بنیادی مزانشیمی بارگذاری‌شده با اینترلوکین‌ها به مغز آسیب‌دیده از سکته رسیدند و دارو را آزاد کردند. این روش غیرتهاجمی است و سلول‌های بنیادی مزانشیمی تا یک ماه در مغز می‌مانند. برای بیماری‌هایی مانند پارکینسون و آلزایمر، که توسعه داروها به دلیل سد خونی-مغزی دشوار است، سلول‌های بنیادی مزانشیمی حامل ایدئالی هستند. مثلاً، سلول‌های بنیادی مزانشیمی مهندسی‌شده با ژن‌های درمانی، پروتئین‌های مفید را بیان می‌کنند و به نورون‌ها می‌رسانند.

پیشرفت‌های اخیر شامل استفاده از وزیکول‌های خارج سلولی مشتق از سلول‌های بنیادی مزانشیمی برای عبور از سد خونی-مغزی است. این وزیکول‌ها کوچک‌تر هستند و راحت‌تر نفوذ می‌کنند. در مدل‌های حیوانی، MSC-EVs با بارگذاری داروهای ضدالتهابی، علائم بیماری‌های نورودژنراتیو را کاهش دادند. این رویکرد، آینده‌ای روشن برای درمان اختلالات عصبی ایجاد کرده است.

کاربردها در درمان بیماری‌ها: مثال‌های واقعی

کاربردهای سلول‌های بنیادی مزانشیمی به عنوان حامل در درمان سرطان برجسته است. در سرطان پروستات، وزیکول‌های خارج سلولی مشتق از سلول‌های بنیادی مزانشیمی داروهای شیمی‌درمانی را به تومور می‌رسانند و اثرات ضدتوموری منحصربه‌فردی دارند. برای بیماری‌های قلبی-عروقی، سلول‌های بنیادی مزانشیمی به بافت آسیب‌دیده قلب مهاجرت کرده و فاکتورهای رشد را حمل می‌کنند.

در درمان کووید-۱۹ و آسیب‌های ریوی، MSC-EVs التهاب را کاهش دادند. در زخم‌ها و ترمیم استخوان، سلول‌های بنیادی مزانشیمی بافت را بازسازی می‌کنند. در ایمونوتراپی، سلول‌های بنیادی مزانشیمی مهندسی‌شده با CRISPR، سلول‌های سرطانی را هدف قرار می‌دهند.

پیشرفت‌های اخیر: از آزمایشگاه تا کلینیک

در سال‌های ۲۰۲۴ و ۲۰۲۵، پیشرفت‌های چشمگیری رخ داده. برای مثال، وزیکول‌های خارج سلولی مشتق از سلول‌های بنیادی مزانشیمی برای تحویل CRISPR/Cas9 در ویرایش ژن استفاده شده و پتانسیل درمانی در سرطان و بیماری‌های ژنتیکی را نشان داده.

در ۲۰۲۵، تحقیقات بر وزیکول‌های خارج سلولی برای درمان COVID-19 تمرکز کرده و اثرات ضدالتهابی را تأیید کرده. همچنین، سلول‌های بنیادی مزانشیمی از منابع جدید مانند دندان پالپ استخراج شده و کارایی بالاتری نشان داده‌اند. این پیشرفت‌ها، از بنچ به بسترخواب، امید به درمان‌های شخصی‌سازی‌شده می‌دهد.

پایان مطلب./