به گزارش پایگاه لطلاع رسانی بنیان، پژوهشگران با ردیابی جهش‌های طبیعی در سلول‌های بنیادی خونساز انسان دریافتند که برخلاف باور پیشین، همه‌ی این سلول‌ها توان بازسازی تمام رده‌های سلولی خونی را ندارند؛ برخی تخصصی‌تر از دیگران هستند و این الگوها حتی پس از پیوند نیز پایدار می‌مانند. بدن انسان هر ثانیه میلیون‌ها سلول خونی تولید می‌کند و تقریباً تمام سلول‌هایی که روزانه جایگزین می‌شوند، متعلق به خون هستند. این سلول‌ها شامل گلبول‌های قرمز، پلاکت‌ها و سلول‌های ایمنی‌اند که هر یک نقشی حیاتی در سلامت بدن ایفا می‌کنند. از آنجا که این سلول‌ها عمر کوتاهی دارند، باید به طور مداوم بازسازی شوند. این وظیفه مهم بر دوش سلول‌های بنیادی خونساز در مغز استخوان است؛ سلول‌هایی که تنها منبع طولانی‌مدت برای تولید سلول‌های خونی محسوب می‌شوند. پژوهشگران مؤسسه کارولینسکا در مطالعه‌ای جدید دریافتند که برخی از این سلول‌های بنیادی برخلاف انتظار، گرایش به تولید نوع خاصی از سلول‌ها دارند و تنها بخشی از رده‌های خونی را بازسازی می‌کنند. این کشف می‌تواند دیدگاه ما نسبت به عملکرد سلول‌های بنیادی و درمان‌های مرتبط با آن را دگرگون کند.

مقدمه
سلول‌های خونی یکی از حیاتی‌ترین اجزای بدن انسان هستند. گلبول‌های قرمز مسئول انتقال اکسیژن، پلاکت‌ها عامل انعقاد خون، و سلول‌های ایمنی خط دفاعی در برابر عفونت‌ها و بیماری‌ها هستند. چون عمر این سلول‌ها محدود است، بدن ناگزیر است به طور مداوم آن‌ها را جایگزین کند. تولید مستمر این سلول‌ها توسط سلول‌های بنیادی خونساز در مغز استخوان انجام می‌شود. این سلول‌ها قابلیت بی‌نظیری در تقسیم، تمایز و بازسازی دارند و برای دهه‌ها تعادل تولید خون را حفظ می‌کنند. با وجود این، درک چگونگی رفتار هر یک از سلول‌های بنیادی خونساز هنوز به طور کامل انجام نشده است. تا سال‌های اخیر تصور غالب این بود که تمامی سلول‌های بنیادی خونساز توانایی تولید تمامی انواع سلول‌های خونی را دارند، اما یافته‌های جدید این فرض را به چالش کشیده است.

تاریخچه
پژوهش‌های اولیه در دهه‌های گذشته بیشتر بر روی مدل‌های حیوانی انجام می‌شد. در مطالعاتی که بر روی موش‌ها انجام شد، مشخص گردید که برخی سلول‌های بنیادی توانایی تولید تمامی رده‌های خونی را دارند، در حالی که برخی دیگر تنها بخشی از این رده‌ها را تولید می‌کنند. این موضوع نشان داد که سلول‌های بنیادی خونی، جمعیتی یکنواخت نیستند بلکه از زیرگروه‌هایی با عملکرد و گرایش متفاوت تشکیل شده‌اند. با وجود این، بررسی چنین پدیده‌ای در انسان بسیار دشوار بود، زیرا امکان ردیابی رفتار تک‌تک سلول‌های بنیادی در بدن انسان به شکل طبیعی وجود نداشت. این چالش تا مدت‌ها مانع از کشف ماهیت واقعی تنوع سلول‌های بنیادی خونی در انسان می‌شد.

شیوه مطالعاتی

در مطالعه‌ای که توسط گروهی از دانشمندان مؤسسه کارولینسکا انجام شد، برای نخستین بار از روشی نوین برای ردیابی رفتار سلول‌های بنیادی خونساز در انسان استفاده شد. پژوهشگران از این واقعیت استفاده کردند که هر سلول بنیادی در طول عمر خود جهش‌های DNA منحصربه‌فردی را انباشته می‌کند. این جهش‌ها مانند بارکدهای طبیعی عمل کردند و به پژوهشگران اجازه دادند مسیر هر سلول بنیادی را در تولید سلول‌های خونی مختلف دنبال کنند. در این تحقیق، مغز استخوان گروهی از افراد سالم مسن مورد بررسی قرار گرفت. محققان با استفاده از توالی‌یابی ژنوم، توانستند تفاوت‌های ژنتیکی کوچک را میان سلول‌های مختلف شناسایی و مشارکت هر سلول را در تولید رده‌های مختلف خونی ارزیابی کنند. برای اطمینان از پایداری نتایج، نمونه‌برداری از برخی افراد در چند بازه زمانی متفاوت و طی چند سال انجام شد تا تغییرات احتمالی در طول زمان بررسی شود. همچنین پژوهشگران بررسی کردند که آیا تفاوت در رفتار سلول‌های بنیادی ناشی از جهش‌های ژنی خاص است یا به ویژگی‌های ذاتی خود سلول‌ها بازمی‌گردد. نتایج نشان داد که این گرایش‌ها بیشتر به ویژگی‌های درونی سلول‌ها مربوط است و ارتباط مستقیمی با جهش‌های ژنتیکی ندارد.

نتایج
نتایج این پژوهش نشان داد که سلول‌های بنیادی خونی در انسان برخلاف تصور پیشین، همسان و مشابه یکدیگر نیستند. برخی از آن‌ها توانایی تولید همه انواع سلول‌های خونی را دارند، در حالی که برخی دیگر فقط در تولید چند رده خاص مشارکت می‌کنند. این تفاوت‌ها بیانگر وجود تنوع عملکردی گسترده میان سلول‌های بنیادی خونی است. نکته قابل توجه آن بود که این الگوهای تخصصی حتی پس از پیوند مغز استخوان نیز بدون تغییر باقی می‌ماندند، که نشان می‌دهد گرایش هر سلول بنیادی به تولید نوع خاصی از سلول‌ها یک ویژگی ذاتی و پایدار است. بررسی‌های فیلوژنتیکی پیشرفته نیز نشان داد که این الگوها برای سال‌ها و حتی دهه‌ها ثابت می‌مانند. در برخی از سلول‌ها مشاهده شد که با افزایش سن، تمایل به تولید سلول‌های خاص افزایش یافته و دامنه فعالیتشان محدودتر می‌شود. این یافته‌ها نشان می‌دهد که روند پیری و تغییرات فیزیولوژیک ممکن است موجب محدودتر شدن توانایی برخی سلول‌های بنیادی در تولید تمام رده‌های سلولی شود.

دستاوردها
کشف این تنوع عملکردی در سلول‌های بنیادی خونی، نقطه عطفی در درک فرآیند خونسازی به شمار می‌آید. نخست اینکه، درک تازه‌ای از چگونگی بازسازی مداوم خون در بدن انسان به دست آمد. دوم اینکه، این یافته‌ها می‌تواند منجر به اصلاح شیوه‌های درمانی در پیوند مغز استخوان و بازسازی سلول‌های خونی پس از شیمی‌درمانی شود. شناخت دقیق‌تر سلول‌هایی که گرایش ذاتی به تولید برخی رده‌های خونی دارند، به پزشکان کمک می‌کند تا از آن‌ها برای بازسازی هدفمند سلول‌های خاص استفاده کنند. همچنین این نتایج می‌تواند به شناسایی سلول‌های بنیادی‌ای که مستعد تبدیل شدن به سلول‌های سرطانی هستند، منجر شود. از سوی دیگر، از دیدگاه علمی، این تحقیق تأیید کرد که الگوهای مشاهده‌شده در مدل‌های حیوانی تا حد زیادی در انسان نیز وجود دارد. چنین تطابقی میان یافته‌های انسانی و حیوانی پایه‌ای قوی برای درک بهتر فرآیندهای خونسازی و طراحی درمان‌های مبتنی بر سلول‌های بنیادی فراهم می‌کند.

گام بعدی مطالعه

پژوهشگران قصد دارند در گام بعدی تأثیر عوامل مختلفی چون سن، بیماری‌ها، داروها و شرایط محیطی بر رفتار سلول‌های بنیادی خونی را بررسی کنند. یکی از پرسش‌های مهم این است که آیا می‌توان با دستکاری شرایط محیطی یا تغییرات اپی‌ژنتیکی، گرایش سلول‌های بنیادی را کنترل و بازسازی سلول‌های خونی را بهبود بخشید یا خیر. همچنین مطالعات آینده بر آن است تا مشخص کند که کدام زیرگروه از سلول‌های بنیادی در بروز سرطان‌های خونی نقش کلیدی دارند و چگونه می‌توان آن‌ها را به طور اختصاصی هدف قرار داد. این پژوهش مسیرهای تازه‌ای برای توسعه درمان‌های مبتنی بر سلول‌های بنیادی و پیشگیری از بیماری‌های خونی گشوده است و انتظار می‌رود که در آینده نزدیک، کاربردهای بالینی گسترده‌ای از آن حاصل شود.

پایان مطلب/.