دوبارهبرنامهریزی سلولها، کلید تبدیل بیماریها به امید و جوانسازی بافتهای بدن است.
به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، در دنیای پزشکی مدرن، یکی از هیجانانگیزترین پیشرفتها، توانایی تغییر سرنوشت سلولهای بدن است. دوباره برنامهریزی سلولهای بنیادی به معنای تبدیل سلولهای معمولی بدن به سلولهایی است که قابلیت تبدیل شدن به انواع مختلف سلول را دارند. این فرآیند، که از کشف دانشمندان ژاپنی در سال ۲۰۰۶ آغاز شد، امکان ساخت مدلهای بیماری، درمانهای بازتولید کننده و حتی جوانسازی سلولهای پیر را فراهم کرده است.
دوباره برنامهریزی چیست و چگونه کار میکند؟
دوباره برنامهریزی به فرآیندی اشاره دارد که در آن، سلولهای بالغ بدن با استفاده از عوامل خاص به حالت اولیه بازگردانده میشوند. این عوامل معمولاً شامل پروتئینهایی هستند که بیان ژنها را کنترل میکنند. سلولهای حاصل، که به آنها سلولهای بنیادی پرتوان القایی میگویند، میتوانند به سلولهای مختلفی مانند عصبی، عضلانی یا خونی تبدیل شوند. این روش از سلولهای پوست، خون یا بافتهای دیگر شروع میشود و بدون نیاز به جنین، مشکلات اخلاقی را کاهش میدهد.
یکی از مزایای کلیدی این فناوری، حذف حافظه سلولی است. سلولهای بدن معمولاً به خاطر میسپارند که از کجا آمدهاند، اما دوباره برنامهریزی این حافظه را پاک میکند و امکان شروع تازه را میدهد. البته، تحقیقات نشان میدهد که در برخی موارد، مانند کروموزوم ایکس در سلولهای ماده، این پاکسازی کامل نیست و تغییراتی باقی میماند. این فناوری در مدلسازی بیماریها مفید است، زیرا میتوان سلولهای بیمار را به حالت پرتوان برگرداند و سپس آنها را به سلولهای آسیبدیده تبدیل کرد تا مکانیسم بیماری بررسی شود.
دستاوردها در دوباره برنامهریزی سلولهای بنیادی عصبی
یکی از حوزههای کلیدی، کار روی سلولهای بنیادی عصبی است. در یک مطالعه، سلولهای بنیادی عصبی مشتق از سلولهای بنیادی جنینی انسان به سلولهای پرتوان القایی تبدیل شدند و سپس دوباره به همان سلولهای بنیادی عصبی برگشتند. این چرخه نشان داد که بیان ژنها در سطح اتوزومال (غیرجنسی) بسیار مشابه است، اما در کروموزوم ایکس تفاوتهایی وجود دارد. بیش از ۳۶ ژن متفاوت شناسایی شد که بیشتر آنها در کروموزوم ایکس قرار داشتند و بیان بالاتری در سلولهای پس از برنامهریزی نشان میدادند.
این دستاورد مهم است زیرا نشان میدهد دوباره برنامهریزی میتواند حافظه سلولی را پاک کند، اما کروموزوم ایکس حساستر است. این تغییرات میتواند در مدلسازی بیماریهای مرتبط با اعصاب، مانند آلزایمر یا پارکینسون، تأثیرگذار باشد. همچنین، متیلاسیون دیانای در مناطق کروموزوم ایکس تغییر کرد، که با بیان ژنها همخوانی داشت. این یافتهها تأکید میکنند که در کاربردهای درمانی، به ویژه برای زنان، باید به این تغییرات توجه ویژهای شود تا نتایج دقیقتر حاصل شود.
در پروژههای مرتبط، سلولهای بنیادی عصبی برای بررسی اختلالات نورولوژیکی استفاده شدهاند. برای مثال، در مدلهای آزمایشگاهی، این سلولها به نورونها تبدیل شدند و عملکرد مشابه سلولهای طبیعی نشان دادند. این پیشرفتها امکان ساخت بافتهای عصبی برای پیوند را فراهم کرده و امید به درمان آسیبهای نخاعی یا بیماریهای دژنراتیو را افزایش داده است.
جوانسازی سلولهای بنیادی مزانشیمی با دوباره برنامهریزی جزئی
سلولهای بنیادی مزانشیمی، که از بافتهای مختلفی مانند مغز استخوان یا اندومتر رحم به دست میآیند، در درمانهای بازسازی کننده نقش کلیدی دارند. اما با کشت طولانیمدت، این سلولها پیر میشوند و قابلیت خود را از دست میدهند. در یک تحقیق، سلولهای بنیادی مزانشیمی انسانی که پس از ۳۵ تا ۴۰ پاساژ پیر شده بودند، با روش دوباره برنامهریزی جزئی جوان شدند.
این روش با استفاده از وکتورهای ویروسی حاوی عوامل یاماناکا (عوامل کنترلکننده پرتوانی) انجام شد. پس از پنج روز، نشانههای پیری مانند فعالیت بتا-گالاکتوزیداز، اندازه بزرگ سلول، و شکستگیهای دیانای کاهش یافت. همچنین، تکثیر سلولها افزایش یافت و پاسخ به آسیب دیانای بهبود بخشید. محیط کشت این سلولهای جوانشده، در آزمایش زخمشناسی در vitro، سرعت ترمیم زخم را افزایش داد، که نشاندهنده بهبود فعالیت درمانی است.
با این حال، حضور اجزای ویروسی در محیط کشت باعث چسبندگی گلبولهای قرمز شد، که نیاز به روشهای بدون ویروس مانند شیمیایی را برجسته میکند. این دستاورد نشان میدهد که دوباره برنامهریزی جزئی میتواند سلولهای پیر را جوان کند و برای تولید مواد درمانی مانند محیط شرطی مفید باشد. پروژههایی مانند این، راه را برای درمان آرتریت یا آسیبهای بافتی باز کردهاند.
دوباره برنامهریزی سلولهای خون محیطی به سلولهای پرتوان
سلولهای خون محیطی منبع آسانی برای دوباره برنامهریزی هستند، زیرا بدون نیاز به بیوپسی پوست به دست میآیند. در یک مطالعه، سلولهای تکهستهای خون از اهداکنندگان مختلف جدا شدند و با وکتور پلیسیسترونیک حاوی عوامل پرتوانی، به سلولهای پرتوان تبدیل شدند.
این سلولها از سلولهای تی و میلوئیدی مشتق شدند و بازآرایی ژنهای گیرنده تیسل را نشان دادند، که تأیید میکند از سلولهای بالغ هستند. سلولهای حاصل، نشانگرهای پرتوانی مانند اکت۴ و نانوگ را بیان کردند و به سه لایه جنینی تمایز یافتند. طول تلومرها افزایش یافت و متیلاسیون پروموتر اکت۴ کاهش، که نشانه فعالسازی است.
این روش کارایی ۰.۰۰۱ تا ۰.۰۰۰۲ درصد داشت و برای خون ذخیرهشده در بانکها مفید است. پروژههایی مانند این، امکان مدلسازی بیماریهای خونی مانند لوسمی را فراهم کرده و برای درمانهای شخصیسازیشده امیدبخش است.
پروژههای اخیر در دوباره برنامهریزی سلولهای بنیادی
در سالهای اخیر، پیشرفتهای چشمگیری رخ داده است. برای مثال، در درمان دیابت نوع یک، سلولهای بنیادی پرتوان القایی از بافت چربی بیمار به سلولهای تولیدکننده انسولین تبدیل شدند و پس از پیوند، کنترل قند خون را بدون نیاز به انسولین خارجی فراهم کردند. در یک آزمایش ژاپنی، این سلولها برای درمان کمبود سلولهای قرنیه استفاده شدند و بینایی بیماران را بهبود بخشیدند.
در بیماریهای نورولوژیکی، مدلسازی اسکلروز جانبی آمیوتروفیک با این سلولها، داروهایی مانند روپینیرول را شناسایی کرد که در آزمایشهای بالینی پیشرفت بیماری را کند میکند. تأییدیههای سازمان غذا و دارو آمریکا برای محصولاتی مانند امیسرژ (برای سرطانهای خون) و لایفجنیا (برای بیماری سلول داسیشکل) نشاندهنده ورود به مرحله بالینی است. بیش از ۱۱۵ آزمایش بالینی در سال ۲۰۲۵ با ۸۳ محصول مبتنی بر سلولهای پرتوان در حال انجام است، که بیشتر آنها بر چشم، اعصاب و سرطان تمرکز دارند.
پروژههای در vivo، مانند استفاده از عوامل پرتوانی جزئی در موشهای پیر، طول عمر را افزایش داد و علائم پیری را در کبد و سایر اندامها کاهش داد. در سندرمهای پیری زودرس، این روش علائم را بهبود بخشید و امید به درمان بیماریهای کبدی مرتبط با پیری ایجاد کرد.
چشماندازهای آینده و برنامههای پیش رو
آینده دوباره برنامهریزی روشن است. روشهای بدون ویروس مانند شیمیایی با مولکولهای کوچک، کارایی را افزایش میدهد و خطرات را کاهش. پروژههایی برای بانکهای سلولهای پرتوان با تطابق بافتی، درمانهای همهجانبه را ممکن میکند. در کبد، تمرکز بر جوانسازی سلولهای بنیادی برای درمان سیروز یا سرطان است.
در سالهای ۲۰۲۵ و پس از آن، آزمایشهای بالینی برای پارکینسون، آسیب نخاعی و دیابت گسترش مییابد. ترکیب با ویرایش ژن مانند کریسپر، مشکلات ژنتیکی را حل میکند. چالشها شامل کنترل دقیق برای جلوگیری از تومور و افزایش کارایی است، اما پیشرفتها نوید درمانهای شخصی و جوانسازی بافتها را میدهد. این فناوری نه تنها بیماریها را درمان میکند، بلکه پیری را به چالش میکشد و کیفیت زندگی را ارتقا میبخشد.
پایان مطلب./