به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، در میان منابع متنوع سلول‌های بنیادی، از جمله مغز استخوان، چربی و خون بندناف، سلول‌های بنیادی فولیکول دندانی Dental Follicle Stem Cells – DFSCs به‌دلیلی منحصربه‌فرد، توجه جامعه علمی جهان را به خود جلب کرده‌اند: دسترسی آسان و پتانسیل درمانی فوق‌العاده. فولیکول دندانی یک بافت همبند نرم و تخصص‌یافته است که دندان در حال رشد (مانند دندان عقل) را احاطه کرده و نقش کلیدی در تشکیل ریشه و بافت‌های پشتیبان دندان دارد. این سلول‌ها را می‌توان به سادگی و طی فرآیند کشیدن دندان‌های عقل نهفته یا دیگر دندان‌های در حال رویش، که معمولاً در سنین ۱۶ تا ۲۸ سالگی خارج می‌شوند، به دست آورد. این ویژگی، سلول‌های بنیادی فولیکول دندانی را به منبعی ایده‌آل و غیرتهاجمی تبدیل می‌کند، زیرا برخلاف نمونه‌برداری از مغز استخوان که پروسه‌ای دردناک و پیچیده است، این سلول‌ها از ماده‌ای بازیافتی (دندان کشیده شده) استخراج می‌شوند.

اما دسترسی آسان تنها مزیت این سلول‌ها نیست. سلول‌های بنیادی فولیکول دندانی دارای پتانسیل تمایز چندخطی بسیار بالا، ویژگی‌های ایمنی‌تعدیلی قوی و مهم‌تر از همه، منشأ عصبی-کریستی  هستند. سلول‌های عصبی-کریستی، سلول‌های بنیادی جنینی هستند که مسئول تشکیل بخش عمده‌ای از سیستم عصبی محیطی، صورت و دندان‌ها هستند.

کشف و تاریخچه: از یک مشاهده تا یک انقلاب

اگرچه خواص باززایی بافت دندانی برای دهه‌ها شناخته شده بود، اما شناسایی رسمی و جداسازی سلول‌های بنیادی فولیکول دندانی به سال ۲۰۰۴ بازمی‌گردد. در این سال، پروفسور سونگتائو شی  و همکارانش در مؤسسه ملی تحقیقات دندان و جمجمه-صورت (NIDCR) زیرمجموعه انستیتو ملی سلامت آمریکا (NIH)، موفق به جداسازی و توصیف سلول‌هایی با ویژگی‌های بنیادی مزانشیمی از فولیکول دندان عقل انسان شدند. آن‌ها دریافتند این سلول‌ها نه تنها قادر به تمایز به استخوان و غضروف هستند، بلکه به‌طور همزمان مارکرهای سلول‌های بنیادی عصبی مانند Nestin و Musashi-1 را بیان می‌کنند. این کشف، نقطه عطفی بود که نشان داد این سلول‌ها فراتر از یک سلول بنیادی مزانشیمی ساده هستند.

یک سال بعد، در سال ۲۰۰۵، یک تیم پژوهشی در دانشگاه نیگاتای ژاپن، پایداری و قدرت این سلول‌ها را به نمایش گذاشتند. آن‌ها نشان دادند که سلول‌های بنیادی فولیکول دندانی می‌توانند تا بیش از ۶۰ پاساژ در محیط کشت، بدون نشان‌دادن علائم پیری سلولی (سنسنس) یا از دست دادن پتانسیل تکثیر و تمایز، زنده بمانند. این رکورد استثنایی، که هنوز هم در میان بسیاری از رده‌های سلول‌های بنیادی دندانی بی‌نظیر است، امکان تولید مقادیر کلینیکی مورد نیاز برای درمان‌ها را فراهم می‌کند.

ویژگی‌های منحصربه‌فرد: چرا سلول‌های بنیادی فولیکول دندانی ستاره‌های درخشانی هستند؟

پروفایل مولکولی و عملکردی سلول‌های بنیادی فولیکول دندانی ، آن‌ها را از دیگر سلول‌های بنیادی متمایز می‌کند:

• بیان مثبت مارکرهای سطحی: این سلول‌ها مارکرهای استاندارد سلول‌های بنیادی مزانشیمی (MSCs) از جمله CD44, CD73, CD90, CD105 و همچنین مارکرهای تخصصی‌تر مانند CD146, STRO-1, Notch-1 و فاکتور رونویسی بنیادی Sox2 را بیان می‌کنند.
• بیان منفی: آن‌ها فاقد مارکرهای خونساز (هماتوپوئتیک) مانند CD34, CD45, CD14 و همچنین HLA-DR هستند. این مشخصه، خطر رد پیوند را در کاربردهای آلوژنیک (استفاده از سلول‌های اهدایی) کاهش می‌دهد.
• توانایی تشکیل کلونی بالا (CFU-F): حدود ۲۵ تا ۳۵ درصد از این سلول‌ها هنگام کشت، قادر به تشکیل کلونی‌های فیبروبلاستی هستند که نشان از پرتوانی و خودنوزایی آن‌ها دارد.
• سرعت تکثیر بالا: زمان دوبرابر شدن جمعیت آن‌ها کمتر از ۳۰ ساعت است، که این امر تولید انبوه سلول را در بازه زمانی کوتاه ممکن می‌سازد.
• پتانسیل تمایز چندخطی گسترده: سلول‌های بنیادی فولیکول دندانی فراتر از سه رده اصلی مزانشیمی (استئوسیت، کندروسیت، آدیپوسیت) قادر به تمایز به سلول‌های زیر هستند:
  • سلول‌های عصبی: نورون‌ها، سلول‌های شوان (پشتیبان عصب) و آستروسیت‌ها.
  • سلول‌های چشمی: کراتوسیت‌های قرنیه و سلول‌های اپیتلیال قرنیه.
  • سلول‌های عروقی: سلول‌های اندوتلیال و سلول‌های عضله صاف.
  • سلول‌های اندوکرین: سلول‌های شبه جزیره‌ای پانکراس که انسولین ترشح می‌کنند.

دستاوردها و کاربردهای کلیدی: از تئوری تا عمل

1. بازساختی دندان و پریودنشیوم: بازگرداندن لبخند از دست رفته

بازسازی بافت‌های پریودنتال (لثه، استخوان آلوئولار، سیمان و لیگامان پریودنتال) که در اثر بیماری پریودنتیت از بین رفته‌اند، یکی از طبیعی‌ترین کاربردهای سلول‌های بنیادی فولیکول دندانی است. مطالعات متعدد روی مدل‌های حیوانی پیشرفته (مانند مینی‌پیگ و سگ) که از نظر آناتومیکی و فیزیولوژیکی شبیه به انسان هستند، نتایج درخشان‌ی داشته است. برای مثال، در یک مطالعه برجسته در سال ۲۰۲۲ در دانشگاه توکیو، محققان از ترکیب سلول‌های بنیادی فولیکول دندانی با یک داربست کلاژنی-بیواکتیو برای پر کردن نقایص پریودنتال بزرگ در مینی‌پیگ‌ها استفاده کردند. پس از ۱۲ هفته، نتایج هیستولوژیک نشان‌دهنده تشکیل تقریباً کامل و عملکردی سیمان، لیگامان پریودنتال منظم و استخوان آلوئولار جدید بود. این "بازسازی کامل پریودنتال" آرزوی دیرینه دندان‌پزشکی است که سلول‌های بنیادی فولیکول دندانی آن را به واقعیت نزدیک می‌کند.

۲. مهندسی قرنیه: بینایی دوباره برای میلیون‌ها نفر

یکی از هیجان‌انگیزترین کاربردهای سلول‌های بنیادی فولیکول دندانی ، تمایز آن‌ها به سلول‌های تخصصی قرنیه است. قرنیه شفاف، پنجره جلوی چشم است و کدر شدن آن یکی از علل اصلی نابینایی در جهان است. با کمبود شدید قرنیه اهدایی، مهندسی بافت قرنیه به یک ضرورت تبدیل شده است. تیم‌های تحقیقاتی، به ویژه در دانشگاه ملی چنگ کونگ تایوان، در مطالعاتی بین سال‌های ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۴ نشان دادند که سلول‌های بنیادی فولیکول دندانی می‌توانند روی یک ماتریکس دسلولار شده قرنیه انسانی کشت شده و به کراتوسیت‌های کاملاً عملکردی تمایز یابند. این سلول‌ها شروع به بیان ژن‌های کلیدی مربوط به شفافیت قرنیه، مانند Keratocan، Lumican و ALDH3A1 کردند و مهم‌تر این که، قرنیه مهندسی‌شده شفافیت خود را به طور کامل حفظ کرد. این فناوری پتانسیل آن را دارد که برای بیش از ۱۰ میلیون نفری که در سراسر جهان در انتظار پیوند قرنیه هستند، امید جدیدی ایجاد کند.

3. درمان بیماری‌های نورودژنراتیو: امیدی برای مغز و نخاع

منشأ عصبی-کریستی سلول‌های بنیادی فولیکول دندانی ، آن‌ها را به کاندیدایی ایده‌آل برای درمان بیماری‌های سیستم عصبی مرکزی مانند آلزایمر، پارکینسون و آسیب‌های نخاعی تبدیل کرده است. جالب اینجاست که اثرات درمانی این سلول‌ها نه تنها از طریق تمایز مستقیم به سلول‌های عصبی، بلکه عمدتاً از طریق مکانیسم‌های پاراکرین و ترشح وزیکول‌های خارج سلولی (اگزوزوم) صورت می‌گیرد. اگزوزوم‌های مشتق از سلول‌های بنیادی فولیکول دندانی حاوی مجموعه غنی از miRNAهای درمانی مانند miRNA-210، miRNA-219 و miRNA-9  هستند که می‌توانند مسیرهای التهابی را مهار کرده، از مرگ سلول‌های عصبی جلوگیری کنند (اثر ضد آپوپتوزی) و رشد آکسون‌ها را تحریک نمایند. در یک مطالعه امیدوارکننده در سال ۲۰۲۳ توسط دانشگاه پکن، تزریق داخل وریدی این اگزوزوم‌ها به موش‌های مدل بیماری پارکینسون، منجر به بهبود قابل توجه در عملکرد حرکتی، محافظت از نورون‌های دوپامینرژیک و کاهش التهاب مغزی شد. این رویکرد "سلول-درمانی بدون سلول"، چالش‌های مربوط به رد پیوند و تومورزایی را دور می‌زند.

۴. درمان دیابت: رویکردی شخصی‌سازی شده

برای بیماران مبتلا به دیابت که سلول‌های تولیدکننده انسولین در پانکراس آن‌ها توسط سیستم ایمنی از بین رفته است، پیوند سلول‌های جزیره‌ای اهدایی یک گزینه درمانی است. اما با مشکل کمبود اهداکننده و نیاز به مصرف مادام‌العمر داروهای سرکوب‌گر ایمنی مواجه است. سلول‌های بنیادی فولیکول دندانی راه حلی بالقوه ارائه می‌دهند: ایجاد سلول‌های تولیدکننده انسولین از سلول‌های خود بیمار (اتولوگ). چندین مطالعه پیش‌بالینی نشان داده‌اند که با قرار دادن سلول‌های بنیادی فولیکول دندانی در یک پروتکل تمایزی خاص شامل فاکتورهای رشد و مولکول‌های القاکننده، می‌توان سلول‌های شبه جزیره‌ای ایجاد کرد که نه تنها انسولین تولید می‌کنند، بلکه در پاسخ به تغییرات غلظت گلوکز، آن را ترشح نیز می‌نمایند. این سلول‌های اتولوگ در صورت پیوند مجدد، با خطر رد ایمنی بسیار کمتری مواجه هستند.

پروژه‌های بالینی در جریان (تا نوامبر ۲۰۲۵): گذر از آزمایشگاه به کلینیک

• کره جنوبی: یک کارآزمایی بالینی فاز II برای درمان پریودنتیت پیشرفته با استفاده از سلول‌های بنیادی فولیکول دندانی اتولوگ در حال انجام است که بیش از ۱۲۰ بیمار در آن ثبت‌نام کرده‌اند. نتایج اولیه، بهبود چشمگیر در عمق پاکت پریودنتال، کاهش تحرک دندان و بازسازی استخوان را نشان می‌دهد.
• چین: یک کارآزمایی فاز I برای درمان استئونکروز فک (ONj) - یک عارضه دردناک و مقاوم به درمان ناشی از داروهای بیس‌فسفونات - با DFSCs در حال اجرا است. هدف، ارزیابی ایمنی و اثربخشی این سلول‌ها در تحریک بهبودی استخوان مرده در فک است.
• تایوان: پژوهشگران در حال انجام مطالعات پیش‌بالینی گسترده بر روی مدل‌های حیوانی بزرگ (خرگوش و میمون) برای ارزیابی ایمنی و کارایی پیوند لایه‌های قرنیه مهندسی‌شده با سلول‌های بنیادی فولیکول دندانی هستند. این مرحله، آخرین قدم قبل از درخواست برای آغاز کارآزمایی‌های بالینی انسانی است.
• ژاپن: یک پروژه پیشرفته با هدف بازسازی کامل پالپ دندان (عصب دندان) در دندان‌های نکروز شده با استفاده از ترکیب سلول‌های بنیادی فولیکول دندانی و داربست‌های چاپ سه‌بعدی هوشمند در حال آماده‌سازی برای ورود به فاز I کارآزمایی بالینی است. این روش می‌تواند جایگزین درمان ریشه سنتی شده و حیات را به دندان بازگرداند.

افق آینده (۲۰۳۰–۲۰۲۶): فردایی که در انتظار ماست

کارشناسان حوزه پزشکی بازساختی پیش‌بینی می‌کنند که در بازه زمانی ۲۰۲۶ تا ۲۰۳۰ شاهد تحولات شگرفی مبتنی بر سلول‌های بنیادی فولیکول دندانی خواهیم بود:

• ورود به بازار: اولین محصول تجاری قرنیه مهندسی‌شده از سلول‌های بنیادی فولیکول دندانی برای درمان نابینایی .
• بانک‌داری سلولی: ایجاد بانک‌های تخصصی برای ذخیره‌سازی دندان عقل و استخراج سلول‌های بنیادی فولیکول دندانی ، مشابه مدل موفق بانک خون بندناف، به یک خدمت رایج تبدیل خواهد شد. خانواده‌ها می‌توانند این "بیمه زیستی" را برای آینده سلامت فرزندان خود فراهم کنند.
• کیت‌های جمع‌آوری خانگی: توسعه کیت‌های استریل و آسان برای جمع‌آوری دندان عقل کشیده شده در مطب دندان‌پزشکی و ارسال آن به بانک‌های سلولی، فرآیند ذخیره‌سازی را بسیار ساده خواهد کرد.
• سلول-درمانی بدون سلول: درمان‌های مبتنی بر اگزوزوم‌های مشتق از سلول‌های بنیادی فولیکول دندانی برای بیماری‌های حاد و مزمن مانند سکته مغزی، پارکینسون و ام‌اس، به دلیل ایمنی بالا و سهولت استفاده، به مرحله کارآزمایی بالینی پیشرفته خواهند رسید.
• دندان کامل از آزمایشگاه: محققان با استفاده از سلول‌های بنیادی فولیکول دندانی به عنوان منبع سلول‌های مزانشیمی و ترکیب آن با سلول‌های اپیتلیال دهان، موفق به رشد یک دندان کامل و عملکردی در محیط آزمایشگاه خواهند شد که می‌تواند به عنوان یک ایمپلنت بیولوژیک پیوند زده شود.

نتیجه‌گیری: انقلابی خاموش در دندان‌پزشکی و فراتر از آن

سلول‌های بنیادی فولیکول دندانی دیگر یک کاوش علمی محض نیستند؛ آن‌ها به یک پلتفرم درمانی قدرتمند و چندمنظوره تبدیل شده‌اند که مرزهای بین دندان‌پزشکی، نورولوژی، چشم‌پزشکی و غدد درون‌ریز را درمی‌نوردند. دندانی که روزی به عنوان یک زائدۀ بی‌فایده دور انداخته می‌شد، امروز می‌تواند به منبعی برای بازگرداندن بینایی، ترمیم اعصاب آسیب‌دیده، کنترل دیابت و بازسازی بافت‌های از دست رفته تبدیل شود. با تداوم موفقیت‌ها در کارآزمایی‌های بالینی و پیشرفت در فناوری‌های تولید مقیاس بزرگ، به وضوح می‌توان آینده‌ای را پیش‌بینی کرد که تا سال ۲۰۳۰، اولین درمان‌های استاندارد مبتنی بر سلول‌های بنیادی فولیکول دندانی در کلینیک‌های سراسر جهان ارائه شوند. آینده پزشکی بازساختی، که روزی رویایی دوردست به نظر می‌رسید، اکنون در دندان عقل هر یک از ما نهفته است؛ گنجی که تنها منتظر کشف و بهره‌برداری است.

پایان مطلب./