به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، در دنیای پزشکی مدرن، جایی که درمان‌های سنتی گاهی ناکافی هستند، سلول‌های بنیادی به عنوان یک امید بزرگ ظاهر شده‌اند. یکی از منابع جذاب این سلول‌ها، ژله وارتون است که در بند ناف نوزادان یافت می‌شود. این بافت ژلاتینی نه تنها بدون درد و به راحتی قابل دسترسی است، بلکه حاوی سلول‌های قدرتمندی است که می‌توانند به درمان بیماری‌های مختلف کمک کنند.

ژله وارتون چیست؟

ژله وارتون یک بافت ژلاتینی و شفاف است که در داخل بند ناف انسان قرار دارد. این بافت، که به نام پزشک انگلیسی توماس وارتون نام‌گذاری شده، نقش مهمی در حفاظت از رگ‌های خونی بند ناف ایفا می‌کند. بند ناف، که جنین را به جفت مادر متصل می‌کند، شامل دو شریان و یک ورید است که توسط این ژله احاطه شده‌اند. ژله وارتون عمدتاً از مواد خارج سلولی مانند کلاژن، پروتئوگلیکان‌ها و اسید هیالورونیک تشکیل شده و مانند یک ضربه‌گیر عمل می‌کند تا رگ‌ها در برابر فشار و پیچ‌خوردگی محافظت شوند.

این بافت در زمان تولد نوزاد، معمولاً دور انداخته می‌شود، اما تحقیقات نشان داده که منبع غنی از سلول‌های بنیادی است. بر خلاف سلول‌های بنیادی جنینی که مسائل اخلاقی دارند، ژله وارتون منبع اخلاقی و ایمن است. بافت آن نرم و انعطاف‌پذیر است و می‌تواند به راحتی جمع‌آوری شود بدون اینکه به مادر یا نوزاد آسیبی برسد. در واقع، هر بند ناف می‌تواند میلیون‌ها سلول بنیادی تولید کند که برای تحقیقات و درمان‌های آینده مفید هستند.

سلول‌های بنیادی مشتق از ژله وارتون

سلول‌های بنیادی مشتق از ژله وارتون، که به اختصار WJ-MSCs نامیده می‌شوند، نوعی سلول‌های بنیادی مزانشیمی هستند. این سلول‌ها چندتوانی دارند، یعنی می‌توانند به انواع سلول‌های مختلف مانند سلول‌های استخوانی، غضروفی، چربی و حتی نورونی تبدیل شوند. سلول‌های بنیادی مشتق از ژله وارتون از نظر ظاهری شبیه فیبروبلاست‌ها هستند و در محیط کشت، به سرعت تکثیر می‌شوند.

یکی از ویژگی‌های جذاب این سلول‌ها، ایمنی پایین آن‌ها است. آن‌ها بیان کمی از مولکول‌های HLA-DR دارند که باعث می‌شود سیستم ایمنی بدن گیرنده، آن‌ها را کمتر رد کند. این خاصیت، سلول‌های بنیادی مشتق از ژله وارتون را برای پیوندهای بین‌فردی مناسب می‌کند. علاوه بر این، این سلول‌ها عوامل ضدالتهابی و ترمیمی ترشح می‌کنند که به ترمیم بافت‌ها کمک می‌کند. مطالعات نشان داده که سلول‌های بنیادی مشتق از ژله وارتون می‌توانند در درمان بیماری‌های خودایمنی و التهابی مفید باشند، زیرا تعدیل‌کننده سیستم ایمنی هستند.

روش‌های جداسازی و ویژگی‌یابی سلول‌های بنیادی

برای استفاده از سلول‌های بنیادی مشتق از ژله وارتون ، ابتدا باید آن‌ها را از ژله وارتون جدا کرد. دو روش اصلی وجود دارد: روش انفجاری (explant) و روش آنزیمی. در روش انفجاری، قطعات کوچک ژله وارتون را در محیط کشت قرار می‌دهند و سلول‌ها به طور طبیعی از بافت خارج می‌شوند. این روش ساده و کم‌هزینه است و سلول‌های سالم‌تری تولید می‌کند. در مقابل، روش آنزیمی از آنزیم‌هایی مانند کلاژناز برای هضم بافت استفاده می‌کند، که سریع‌تر است اما ممکن است به سلول‌ها آسیب بزند.

پس از جداسازی، سلول‌ها را ویژگی‌یابی می‌کنند. سلول‌های بنیادی مشتق از ژله وارتون مارکرهای سطحی مانند CD73، CD90 و CD105 را بیان می‌کنند، اما فاقد CD34 و CD45 هستند که نشان‌دهنده عدم تمایل به سلول‌های خونی است. جریان سیتومتری نیز برای تایید خلوص آن‌ها استفاده می‌شود. این فرآیندها نشان می‌دهند که WJ-MSCs پتانسیل بالایی برای کاربردهای بالینی دارند.

نقش تغییرات اپی‌ژنتیک در سلول‌های بنیادی ژله وارتون

تغییرات اپی‌ژنتیک، که بدون تغییر در توالی DNA رخ می‌دهند، نقش کلیدی در رفتار سلول‌های بنیادی مشتق از ژله وارتون ایفا می‌کنند. این تغییرات شامل متیلاسیون DNA، اصلاح هیستون‌ها و RNAهای غیرکدکننده هستند. متیلاسیون DNA اغلب ژن‌های تمایز را خاموش می‌کند، در حالی که اصلاح هیستون‌ها مانند استیلاسیون می‌تواند مسیرهای تمایز را فعال یا سرکوب کند. RNAهای غیرکدکننده مانند miRNAها و lncRNAها نیز بیان ژن را تنظیم می‌کنند.

در سلول‌های بنیادی مشتق از ژله وارتون ، آنزیم‌های DNMT مانند DNMT1 برای حفظ متیلاسیون ضروری هستند و از تمایز خودبه‌خودی جلوگیری می‌کنند. کاهش بیان TET1 و TET2 می‌تواند تکثیر سلول‌ها را کاهش دهد. درمان با مهارکننده‌های DNMT مانند 5-آزاسیتیدین، تمایز به سلول‌های قلبی را تسهیل می‌کند و خواص تعدیل‌کننده ایمنی را افزایش می‌دهد. این تغییرات اپی‌ژنتیک، سلول‌های بنیادی مشتق از ژله وارتون را برای درمان‌های شخصی‌سازی‌شده مناسب می‌کنند، زیرا می‌توان آن‌ها را برای اهداف خاص برنامه‌ریزی کرد.

مقایسه سلول‌های بنیادی مشتق از ژله وارتون با سلول‌های بنیادی مغز استخوان

سلول‌های بنیادی مشتق از ژله وارتون اغلب با سلول‌های بنیادی مغز استخوان (BM-MSCs) مقایسه می‌شوند. سلول‌های بنیادی مغز استخوان منبع سنتی هستند، اما استخراج آن‌ها دردناک و تهاجمی است. در مقابل، سلول‌های بنیادی مشتق از ژله وارتون از منبع نوزادی هستند، بنابراین DNA آسیب کمتری دارند و نرخ تکثیر بالاتری (تا ۲ برابر) نشان می‌دهند. از نظر ایمنی، سلول‌های بنیادی مشتق از ژله وارتون کم‌ایمنی‌زایی هستند و ریسک تومور کمتری دارند، در حالی که سلول‌های بنیادی مغز استخوان ممکن است با افزایش سن دهنده، کیفیت کمتری داشته باشند.

در خواص تعدیل‌کننده ایمنی، سلول‌های بنیادی مشتق از ژله وارتون ژن‌های مرتبط با حمایت نوروتروفیک را بیشتر بیان می‌کنند و در سرکوب تکثیر سلول‌های T مؤثرتر هستند. مطالعات نشان داده که سلول‌های بنیادی مشتق از ژله وارتون در درمان التهاب و عفونت‌ها، باکتری‌ها را بهتر پاکسازی می‌کنند. همچنین، پروفایل ژنی سلول‌های بنیادی مشتق از ژله وارتون نشان‌دهنده تمرکز بر چسبندگی سلولی و تکثیر است، که آن‌ها را برای مهندسی بافت برتر می‌کند. با این حال، سلول‌های بنیادی مغز استخوان در برخی تمایزهای استخوانی قوی‌تر هستند.

کاربردهای سلول‌های بنیادی مشتق از ژله وارتون در پزشکی بازساختی

کاربردهای سلول‌های بنیادی مشتق از ژله وارتون در پزشکی بازساختی گسترده است. در ارتوپدی، تزریق این سلول‌ها برای ترمیم غضروف و استخوان استفاده می‌شود، مانند درمان آرتروز زانو. مطالعات نشان داده که سلول‌های بنیادی مشتق از ژله وارتون می‌توانند زخم‌های سوختگی را سریع‌تر التیام بخشند و بافت جدید تولید کنند. در درمان آسیب‌های ناشی از پرتودرمانی، این سلول‌ها التهاب را کاهش می‌دهند و بافت‌های آسیب‌دیده را بازسازی می‌کنند.

در بیماری‌های نورولوژیکی مانند پارکینسون، آلزایمر و ALS، سلول‌های بنیادی مشتق از ژله وارتون عوامل نوروتروفیک ترشح می‌کنند که نورون‌ها را حمایت می‌کنند. آزمایش‌ها روی مدل‌های حیوانی نشان داده که این سلول‌ها می‌توانند نوریت‌ها را رشد دهند و عملکرد عصبی را بهبود بخشند. همچنین، در درمان دیابت، سلول‌های بنیادی مشتق از ژله وارتون به سلول‌های تولیدکننده انسولین تمایز می‌یابند. در سرطان، خواص ضدتوموری آن‌ها بررسی شده، جایی که بیان ژن‌های سرکوب‌کننده تومور را افزایش می‌دهند.

در مهندسی بافت، ژله وارتون دکلولاریزه‌شده به عنوان داربست استفاده می‌شود تا سلول‌ها را در جای خود نگه دارد. این رویکرد برای ساخت اندام‌های مصنوعی مفید است. علاوه بر این، سلول‌های بنیادی مشتق از ژله وارتون در درمان بیماری‌های قلبی-عروقی، مانند بازسازی عضله قلب پس از سکته، مؤثر هستند.

مطالعات اخیر و چشم‌انداز آینده

در سال‌های اخیر، تحقیقات روی سلول‌های بنیادی مشتق از ژله وارتون شتاب گرفته است. یک مطالعه نشان داد که سکرتوم (ترشحات) این سلول‌ها می‌تواند سلول‌های نوروبلاستوما را به نورون‌های بالغ تبدیل کند، که برای درمان سرطان‌های عصبی مفید است. دیگری، کاربرد آن‌ها در درمان آسیب‌های رادیویی را برجسته کرد، جایی که سلول‌های بنیادی مشتق از ژله وارتون بافت‌های آسیب‌دیده را ترمیم می‌کنند بدون عوارض جانبی.

آینده سلول‌های بنیادی مشتق از ژله وارتون روشن است. با پیشرفت‌های ژنتیکی، می‌توان آن‌ها را برای درمان‌های شخصی‌سازی‌شده ویرایش کرد. در کشورهای پیشرفته، آزمایش‌های بالینی در حال انجام است و نتایج امیدوارکننده‌ای برای درمان بیماری‌های مزمن نشان می‌دهند.

نتیجه‌گیری: امید به آینده‌ای سالم‌تر

ژله وارتون، که زمانی زباله پزشکی بود، حالا منبع ارزشمندی برای سلول‌های بنیادی است. سلول‌های بنیادی مشتق از ژله وارتون با خواص منحصربه‌فرد خود، از تکثیر بالا تا تعدیل ایمنی، می‌توانند انقلاب پزشکی ایجاد کنند. از ترمیم زخم‌ها تا درمان بیماری‌های نورولوژیکی، کاربردهای آن‌ها بی‌پایان به نظر می‌رسد. با ادامه تحقیقات، روزی ممکن است این سلول‌ها بخشی از درمان‌های روزمره شوند و زندگی میلیون‌ها نفر را نجات دهند. این داستان نه تنها علمی است، بلکه نمادی از چگونگی استفاده از طبیعت برای بهبود بشر.

پایان مطلب./