به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان،  آرتروز یا استئوآرتریت (OA) به عنوان یکی از شایع‌ترین بیماری‌های مفصلی در جهان شناخته می‌شود و بیش از ۵۰۰ میلیون نفر را درگیر کرده است. این بیماری نه تنها با درد مزمن و محدودیت حرکتی همراه است، بلکه بار اقتصادی سنگینی بر سیستم‌های بهداشتی تحمیل می‌کند. با پیشرفت علم پزشکی، سلول‌درمانی مبتنی بر سلول‌های بنیادی مزانشیمی (MSC) به عنوان یک رویکرد انقلابی ظاهر شده که می‌تواند غضروف آسیب‌دیده را بازسازی کند و التهاب را کنترل نماید.

آرتروز: همه‌گیری جهانی و چالش‌های پیش رو

آرتروز، بیماری تخریبی مفاصل، از دهه ۱۹۹۰ میلادی تاکنون با رشدی چشمگیر مواجه بوده و آمارها نشان می‌دهند که تعداد مبتلایان از آن زمان تا کنون بیش از ۱۱۳ درصد افزایش یافته است. این بیماری در حال حاضر پانزدهمین علت اصلی ناتوانی در جهان به شمار می‌رود و در کشورهای در حال توسعه مانند چین، بیش از ۱۳۰ میلیون نفر را تحت تأثیر قرار داده است. عوامل خطر اصلی شامل افزایش سن، چاقی، آسیب‌های ورزشی و عوامل ژنتیکی هستند. پیش‌بینی‌ها حاکی از آن است که تا سال ۲۰۵۰، تعداد بیماران آرتروز در جهان به بیش از ۱ میلیارد نفر برسد، که این امر فشار عظیمی بر اقتصاد سلامت وارد خواهد کرد. علائم اولیه مانند درد مفصلی، سفتی صبحگاهی و کاهش دامنه حرکتی، به تدریج به ناتوانی کامل منجر می‌شود و کیفیت زندگی افراد را به شدت کاهش می‌دهد.

در سطح سلولی، آرتروز با از دست رفتن غضروف هیالین، تغییرات در استخوان زیرین و التهاب سینوویال همراه است. غضروف مفصلی که نقش ضربه‌گیر را ایفا می‌کند، فاقد عروق خونی است و بنابراین توانایی بازسازی طبیعی محدودی دارد. این ویژگی، درمان را پیچیده می‌کند و نیاز به مداخلات پیشرفته را برجسته می‌سازد.

درمان‌های مرسوم: محدودیت‌ها و عوارض جانبی

درمان‌های سنتی آرتروز عمدتاً بر مدیریت علائم تمرکز دارند و شامل تغییرات سبک زندگی، داروها و جراحی می‌شوند. ورزش‌های تقویتی و کاهش وزن، اولین خط دفاعی هستند، اما عدم وجود پروتکل‌های استاندارد باعث می‌شود بسیاری از بیماران از آن‌ها بهره نبردند. داروهای ضدالتهاب غیراستروئیدی (NSAIDs) مانند ایبوپروفن، درد را تسکین می‌دهند، اما عوارضی مانند زخم معده، مشکلات قلبی و کلیوی را به همراه دارند. تزریق کورتیکواستروئیدها اثرات کوتاه‌مدت دارند و تزریق اسید هیالورونیک، که ویسکوزیته مایع سینوویال را افزایش می‌دهد، تنها برای چند ماه مؤثر است.

جراحی‌هایی مانند آرتروسکوپی برای پاکسازی مفصل یا آرتروپلاستی (تعویض مفصل) در مراحل پیشرفته استفاده می‌شوند. این روش‌ها گران‌قیمت هستند و ریسک‌هایی مانند عفونت، لخته خون و نیاز به جراحی مجدد را دارند. مهم‌تر اینکه، هیچ‌کدام از این درمان‌ها غضروف را بازسازی نمی‌کنند و بیماری را متوقف نمی‌سازند. این محدودیت‌ها، محققان را به سمت رویکردهای بازساختی سوق داده است.

ظهور سلول‌درمانی: پایه‌های علمی و مکانیسم عمل

سلول‌درمانی، به ویژه با استفاده از سلول‌های بنیادی مزانشیمی (MSC)، دریچه‌ای نو به سوی درمان ریشه‌ای آرتروز گشوده است. سلول‌های بنیادی مزانشیمی سلول‌هایی چندتوان هستند که از بافت‌های مختلف بدن استخراج می‌شوند و قابلیت تمایز به سلول‌های غضروفی، استخوانی و چربی را دارند. مکانیسم اصلی عمل آن‌ها شامل سه بخش است: تمایز مستقیم به کندروسیت‌ها برای بازسازی غضروف، ترشح فاکتورهای رشد ضدالتهابی مانند IL-10 و TGF-β برای کاهش التهاب، و تنظیم سیستم ایمنی برای جلوگیری از پیشرفت بیماری.

این سلول‌ها از منابع متنوعی مانند مغز استخوان، بافت چربی، بند ناف، جفت و حتی مایع آمنیوتیک به دست می‌آیند. مطالعات پیش‌بالینی روی مدل‌های حیوانی مانند موش، خرگوش، سگ و اسب نشان داده‌اند که تزریق سلول‌های بنیادی مزانشیمی می‌تواند ضخامت غضروف را افزایش دهد، التهاب را کاهش دهد و عملکرد مفصل را بهبود بخشد. در انسان، کارآزمایی‌های فاز I و II ایمنی و اثربخشی اولیه را تأیید کرده‌اند.

انواع سلول‌های بنیادی مزانشیمی و کاربردهای بالینی آن‌ها

سلول‌های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان: استاندارد طلایی

سلول‌های بنیادی مزانشیمی استخراج‌شده از مغز استخوان (BMMSC) به دلیل ظرفیت بالای تمایز غضروفی، بیشترین کاربرد را در درمان آرتروز دارند. فرآیند استخراج از طریق آسپیراسیون لگن انجام می‌شود و سلول‌ها در آزمایشگاه کشت داده می‌شوند. در مطالعات بالینی، دوزهای ۴۰ تا ۱۰۰ میلیون سلول در هر تزریق، کاهش قابل توجه درد (تا ۶۰ درصد) و بهبود امتیازهای عملکردی مانند WOMAC را نشان داده‌اند. یک کارآزمایی تصادفی کنترل‌شده روی ۵۵ بیمار زانوی آرتروزی، پس از ۱۲ ماه پیگیری، بهبود ساختار غضروف در MRI را گزارش کرد. با این حال، درد استخراج و کاهش کیفیت سلول‌ها در افراد مسن، چالش‌هایی هستند.

سلول‌های بنیادی مزانشیمی بافت چربی: دسترسی آسان و کارایی بالا

سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از چربی (ADSC) از طریق لیپوساکشن به دست می‌آیند و حجم بالایی (تا ۱۰۰ برابر بیشتر از مغز استخوان) ارائه می‌دهند. این سلول‌ها تکثیر سریعی دارند و خواص ضدالتهابی قوی‌تری نشان می‌دهند. ترکیب ADSC با پلاسمای غنی از پلاکت (PRP) که حاوی فاکتورهای رشد است، اثرات سینرژیک ایجاد می‌کند. پژوهش‌ها روی بیش از ۲۰۰ بیمار نشان داده‌اند که دوز ۵۰ میلیون سلول، درد را تا ۷۰ درصد کاهش می‌دهد و دوام اثرات تا ۲۴ ماه ادامه دارد. ADSCها همچنین در درمان آرتروز دست و شانه مؤثر بوده‌اند و عوارض کمتری نسبت به سلولهای بنیادی مزانشیمی استخراجشده از مغز استخوان دارند.

منابع نوین: بند ناف، جفت و سینوویال

سلول‌های بنیادی مزانشیمی بند ناف (UCMSC) از ژله وارتون استخراج می‌شوند و جوان‌تر بودن آن‌ها باعث عملکرد بهتر در محیط التهابی می‌شود. این سلول‌ها فاقد مسائل اخلاقی هستند و در مدل‌های حیوانی، بازسازی غضروف هیالین را بهتر از انواع دیگر انجام می‌دهند. سلول‌های بنیادی مزانشیمی جفتی نیز مشابه هستند و ظرفیت مهاجرت به محل آسیب را دارند. MSCهای غشای سینوویال، که مستقیماً از مفصل بیمار گرفته می‌شوند، تمایز غضروفی طبیعی‌تری نشان می‌دهند و در مطالعات اولیه، بهبود سریع‌تر علائم را گزارش کرده‌اند.

سلول‌های پرتوان: آینده نامحدود اما پرریسک

علاوه بر سلول‌های بنیادی مزانشیمی ، سلول‌های بنیادی پرتوان القایی (iPSC) و جنینی (ESC) منابع نامحدودی برای تولید کندروسیت ارائه می‌دهند. در مدل‌های حیوانی، مشتقات سلول‌های بنیادی پرتوان القایی غضروف پایداری تولید کرده‌اند. با این حال، ریسک تشکیل تومور (تراتوما) و مسائل اخلاقی در سلولهای بنیادی جنینی، کاربرد بالینی را محدود کرده است. پیشرفت‌های اخیر در ویرایش ژنوم با CRISPR، این ریسک‌ها را کاهش داده و سلول‌های بنیادی پرتوان القایی را به گزینه‌ای جذاب تبدیل کرده است.

استراتژی‌های پیشرفته: پیش‌درمان و مهندسی

برای غلبه بر چالش ماندگاری کم سلول‌های بنیادی مزانشیمی در مفصل (کمتر از ۱۰ درصد پس از یک هفته)، پیش‌درمان ضروری است. قرار دادن سلول‌ها در شرایط هیپوکسی (کم‌اکسیژن) شبیه محیط مفصل، بیان ژن‌های بقا را افزایش می‌دهد. عوامل زیستی مانند ویتامین C، E و فاکتورهای رشد، تمایز را تقویت می‌کنند. تحریک فیزیکی با امواج شوک یا میدان مغناطیسی، مهاجرت سلولی را بهبود می‌بخشد.

مهندسی ژنتیک سلول‌های بنیادی مزانشیمی برای بیان مداوم فاکتورهایی مانند SOX9 (برای غضروف‌زایی) یا IL-1Ra (ضدالتهاب) اثربخشی را چند برابر می‌کند. فناوری CRISPR-Cas9 امکان اصلاح دقیق ژن‌ها را فراهم کرده و سلول‌های مقاوم به آپوپتوز تولید می‌کند.

نقش زیست‌مواد و داربست‌ها در موفقیت درمان

تزریق ساده سلول‌های بنیادی مزانشیمی کافی نیست؛ زیست‌مواد نقش داربست را ایفا می‌کنند. هیدروژل‌های مبتنی بر کلاژن یا هیالورونیک اسید، سلول‌ها را در محل نگه می‌دارند و آزادسازی کنترل‌شده فاکتورها را ممکن می‌سازند. میکروحامل‌های پلیمری، بقای سلول را تا ۹۰ درصد افزایش می‌دهند. چاپ سه‌بعدی داربست‌های شخصی‌سازی‌شده بر اساس MRI بیمار، دقت درمان را بالا می‌برد و در مطالعات حیوانی، غضروف شبیه طبیعی تولید کرده است.

اگزوزوم‌ها: درمان بدون سلول و آینده روشن

اگزوزوم‌های مشتق از سلول‌های بنیادی مزانشیمی ، وزیکول‌های نانو که حاوی miRNA و پروتئین‌های درمانی هستند، جایگزینی ایمن برای سلول زنده ارائه می‌دهند. این ذرات التهاب را کاهش می‌دهند بدون ریسک تومورزایی. کارآزمایی‌های اولیه روی زانوی آرتروزی، بهبود درد مشابه سلول کامل را با دوزهای پایین‌تر نشان داده‌اند. اگزوزوم‌ها پایدارتر هستند و امکان تولید صنعتی دارند.

کارآزمایی‌های بالینی و شواهد علمی

تاکنون بیش از ۱۰۰ کارآزمایی بالینی روی سلول‌های بنیادی مزانشیمی برای آرتروز ثبت شده است. یک متاآنالیز روی ۱۲۰۰ بیمار، کاهش درد متوسط تا شدید و بهبود عملکرد را پس از ۶-۱۲ ماه تأیید کرد. فاز III در حال انجام، دوز بهینه و پروتکل‌ها را استاندارد می‌کند. ایمنی بالا گزارش شده، با عوارض جزئی مانند تورم موقت.

چالش‌ها و مسیر پیش رو

علی‌رغم پیشرفت‌ها، موانعی مانند ناهمگونی سلول‌ها، هزینه بالا، مسائل اخلاقی در منابع جنینی و نیاز به پیگیری بلندمدت وجود دارد. استانداردسازی کشت، کنترل کیفیت و مقررات FDA/EMA ضروری است. همکاری بین‌المللی برای بانک‌های سلولی و کارآزمایی‌های بزرگ، کلید موفقیت است.

چشم‌انداز آینده: از آزمایشگاه به کلینیک

سلول‌درمانی با سلول‌های بنیادی مزانشیمی نه تنها آرتروز را مدیریت می‌کند، بلکه آن را معکوس می‌سازد. ترکیب با نانوتکنولوژی، هوش مصنوعی برای پیش‌بینی پاسخ و ژن‌درمانی شخصی‌سازی‌شده، افق‌های جدیدی می‌گشاید. در دهه آینده، درمان‌های سرپایی با اگزوزوم یا سلول‌های بنیادی مزانشیمی مهندسی‌شده، استاندارد خواهند شد و میلیون‌ها بیمار از زندگی بدون درد بهره‌مند می‌شوند.

این پیشرفت‌ها، نتیجه دهه‌ها تحقیق هستند و نویدبخش تحولی اساسی در پزشکی بازساختی می‌باشند. با ادامه سرمایه‌گذاری و تحقیقات، آرتروز از یک بیماری مزمن به مشکلی قابل درمان تبدیل خواهد شد.

پایان مطلب./