به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، پژوهشگران دانشگاه اوساکا متروپولیتن ژاپن شیوه‌ای نوین برای ترمیم شکستگی‌های ستون فقرات ارائه کرده‌اند که در آن از سلول‌های بنیادی استخراج‌شده از چربی بدن استفاده می‌شود. این رویکرد نه تنها سرعت ترمیم استخوان را افزایش داده، بلکه استحکام ساختار جدید را نیز به شکل چشمگیری بهبود بخشیده است. روش پیشنهادی در آینده می‌تواند جایگزینی کم‌تهاجمی و ایمن برای جراحی‌های سنگین درمان شکستگی‌های ناشی از پوکی استخوان باشد. در مطالعه‌ای پیشرو، تیم تحقیقاتی دانشگاه اوساکا متروپولیتن با بهره‌گیری از سلول‌های بنیادی مشتق از بافت چربی توانست روند ترمیم شکستگی‌های ستون فقرات را در مدل حیوانی به شکل قابل توجهی بهبود دهد. این سلول‌ها پس از استخراج و تمایز، همراه با داربست زیستی مناسب در محل شکستگی کاشته شدند و توانستند بافت استخوانی جدید و مستحکم ایجاد کنند. نتایج این تحقیق امید تازه‌ای برای درمان بیماران مبتلا به شکستگی‌های ستون فقرات ناشی از پوکی استخوان ایجاد کرده است؛ مشکلی که با افزایش جمعیت سالمند جهان، اهمیت بالینی و اقتصادی بیشتری می‌یابد.

مقدمه
شکستگی ستون فقرات یکی از پیامدهای شایع پوکی استخوان است و اغلب در افراد سالمند رخ می‌دهد. این نوع شکستگی درد، کاهش کیفیت زندگی و محدودیت شدید حرکتی را در بیماران ایجاد می‌کند و درمان آن معمولاً پیچیده و طولانی‌مدت است. روش‌های رایج درمان شامل تثبیت مهره‌ها، مصرف داروهای تقویت‌کننده استخوان و در برخی موارد جراحی است. با این حال، بسیاری از بیماران یا به دلیل شرایط جسمانی امکان انجام جراحی ندارند یا درمان‌های موجود برایشان کارایی کافی ندارد. در سال‌های اخیر، گرایش به استفاده از سلول‌درمانی در ترمیم استخوان افزایش یافته و یکی از منابع سلولی که توجه زیادی را به خود جلب کرده، سلول‌های بنیادی حاصل از بافت چربی است. این سلول‌ها قابلیت تکثیر بالا، دسترسی آسان و احتمال کم پس‌زدگی را دارند و همین ویژگی‌ها آنها را به گزینه‌ای مناسب برای بازسازی بافت‌های آسیب‌دیده تبدیل می‌کند. پژوهش اخیر دانشگاه اوساکا متروپولیتن دقیقاً در همین راستا انجام شده و تلاش دارد نشان دهد که آیا می‌توان از سلول‌های چربی برای ترمیم شکستگی‌های ستون فقرات استفاده کرد یا خیر.

تاریخچه
استفاده از سلول‌های بنیادی مشتق از چربی در بازسازی بافت‌های بدن موضوع جدیدی نیست، اما کاربرد آنها در ترمیم استخوان به ویژه استخوان‌های ستون فقرات به صورت جدی از یک دهه اخیر مورد توجه قرار گرفته است. در گذشته، بیشتر تحقیقات روی سلول‌های بنیادی مغز استخوان متمرکز بود، زیرا این سلول‌ها ظرفیت طبیعی برای تبدیل شدن به سلول‌های استخوان‌ساز داشتند. با این حال، استخراج این سلول‌ها دردناک و محدود است و همین موضوع باعث شد پژوهشگران به دنبال منابع آسان‌تر و کم‌تهاجمی‌تر باشند. با کشف ظرفیت بالای سلول‌های چربی برای تبدیل به بافت استخوانی، موج جدیدی از تحقیقات آغاز شد. در ابتدا مطالعات بر روی استخوان‌های بلند یا ترمیم نقص‌های کوچک انجام شد، اما به مرور پژوهشگران دریافتند که اگر این سلول‌ها در کنار داربست‌های زیستی مناسب قرار بگیرند، قادرند در محل آسیب‌دیده استخوان‌سازی قابل توجهی ایجاد کنند. اکنون، مطالعه جدید دانشگاه اوساکا متروپولیتن این پرسش را مطرح می‌کند که آیا همین رویکرد می‌تواند برای یکی از حساس‌ترین ساختارهای بدن یعنی ستون فقرات نیز به کار رود یا نه.

شیوه مطالعاتی

در این پروژه، ابتدا سلول‌های بنیادی از بافت چربی استخراج شد. این فرآیند کم‌تهاجمی است و معمولاً از چربی شکم یا پهلو انجام می‌شود. سلول‌های استخراج‌شده سپس در محیط اختصاصی قرار گرفتند تا به سمت سلول‌های استخوان‌ساز تمایز پیدا کنند. این مرحله اهمیت زیادی دارد، زیرا لازم است سلول‌ها پیش از کاشت در محل شکستگی، توانایی تولید ماتریس استخوانی را به دست آورده باشند. پس از آماده‌سازی سلول‌ها، پژوهشگران از داربست زیستی β-tricalcium phosphate استفاده کردند. این ماده یکی از پرکاربردترین سرامیک‌های زیستی در مهندسی بافت است و ویژگی‌هایی مانند زیست‌سازگاری، توانایی هدایت استخوان‌سازی و قابلیت جذب مناسب در بدن دارد. تیم تحقیقاتی سلول‌های تمایز یافته را با این داربست ترکیب کرده و سپس در محل شکستگی ستون فقرات در مدل حیوانی قرار داد. در هفته‌های پس از پیوند، روند ترمیم با تصویربرداری‌های پیشرفته و ارزیابی‌های بافت‌شناسی منظم مورد بررسی قرار گرفت تا مشخص شود که آیا ساختار استخوانی جدید در حال شکل‌گیری است یا خیر.

نتایج
نتایج تحقیق نشان داد که سلول‌های بنیادی چربی پس از کاشت روی داربست زیستی توانستند در محل شکستگی به خوبی زنده بمانند و فعالیت استخوان‌سازی را آغاز کنند. در نمونه‌های درمان‌شده، میزان تشکیل استخوان جدید به شکل قابل توجهی بیشتر از گروه کنترل بود. ساختار ایجادشده نه تنها ضخیم‌تر بلکه از نظر تراکم و استحکام بالاتر بود. تصاویر مقطعی به وضوح نشان داد که محل شکستگی به تدریج توسط بافت جدید پر شده و در بسیاری از موارد، پیوستگی طبیعی استخوان ستون فقرات بازگشته است.علاوه بر این، بررسی‌های مکانیکی نیز نشان دادند که استخوان جدید توانایی تحمل فشارهای مشابه استخوان سالم را دارد. یکی از نکات مهم این بود که داربست β-tricalcium phosphate به مرور در بدن جذب شده و جای خود را به بافت طبیعی استخوان داد، بدون آنکه التهاب یا واکنش نامطلوب ایجاد کند. در مقایسه با روش‌های جراحی سنتی، این تکنیک کم‌تهاجمی‌تر و از نظر زمان ترمیم سریع‌تر بود. وجود سلول‌های بنیادی مشتق از چربی که از بدن همان فرد قابل تهیه هستند، احتمال رد پیوند را بسیار پایین می‌آورد و این ویژگی برای بیماران سالمند مزیت بزرگی محسوب می‌شود. پژوهشگران اعلام کردند که چنین رویکردی می‌تواند به ویژه برای بیمارانی که تحمل جراحی سنگین را ندارند گزینه‌ای مناسب باشد.

دستاورد
این تحقیق نشان می‌دهد که استفاده از سلول‌های بنیادی چربی می‌تواند به رویکردی مؤثر در درمان شکستگی‌های ستون فقرات تبدیل شود. از آنجا که استخراج سلول از چربی فرایندی ساده، کم‌خطر و در دسترس است، این روش قابلیت تبدیل شدن به یک درمان بالینی گسترده را دارد. یکی از دستاوردهای مهم پژوهش، ترکیب صحیح سلول‌های بنیادی و داربست زیستی مناسب بود که باعث شد سلول‌ها به خوبی در محل شکستگی تثبیت شوند و فرایند استخوان‌سازی را آغاز کنند.همچنین این مطالعه نشان داد که برخلاف نگرانی‌های اولیه درباره شکنندگی استخوان‌های جدید، ساختار ایجادشده استحکام کافی برای نگه‌داری مهره‌ها و تحمل فشارهای روزمره را دارد. این دستاورد می‌تواند مسیر درمان شکستگی‌های ستون فقرات را برای میلیون‌ها بیمار سالمند در سراسر جهان تغییر دهد و هزینه‌های درمان و توان‌بخشی را کاهش دهد.

گام بعدی مطالعه

اگرچه نتایج این مطالعه بسیار امیدوارکننده است، پژوهشگران تأکید کرده‌اند که هنوز راه طولانی تا کاربرد انسانی باقی است. در گام‌های بعدی قرار است ایمنی این روش در حیوانات بزرگ‌تر بررسی شود و میزان ماندگاری بافت جدید و عملکرد طولانی‌مدت آن در ستون فقرات ارزیابی شود. همچنین لازم است داده‌هایی درباره خطر احتمالی تشکیل استخوان نابجا یا رشد بیش از حد بافت به دست آید.پس از این مراحل، محققان امیدوارند بتوانند مطالعات بالینی محدود روی بیماران مبتلا به شکستگی مهره ناشی از پوکی استخوان انجام دهند. اگر این نتایج در انسان نیز تکرار شود، این روش می‌تواند به عنوان یک درمان جدید و کم‌تهاجمی وارد بیمارستان‌ها شود. پژوهشگران ژاپنی معتقدند که این فناوری می‌تواند در آینده برای سایر انواع شکستگی‌ها و حتی ترمیم نقص‌های استخوانی ناشی از تومورها نیز مورد استفاده قرار گیرد.

پایان مطالب/.