به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، برای شما هم پیش آمده که وقتی صحبت از سلول‌های بنیادی می‌شود، ناخودآگاه ذهنتان به سمت روش‌های پیچیده و گاهی دردناک مانند نمونه‌برداری از مغز استخوان یا بافت چربی می‌رود. اما تصور کنید اگر بتوان این سلول‌های ارزشمند را از چیزی به سادگی ادرار به دست آورد. جالب است، نه؟

این دقیقاً همان چیزی است که دانشمندان در دو دهه اخیر به آن پی برده‌اند. در سال ۲۰۰۸ بود که برای اولین بار گروهی از پژوهشگران به رهبری «ژانگ» موفق شدند سلول‌هایی با ویژگی‌های بنیادی را از ادرار انسان جدا کنند. از آن زمان تا امروز، بیش از ۱۰۰ مقاله علمی معتبر در این زمینه منتشر شده و این حوزه روزبه‌روز در حال گسترش است.

سلول‌های بنیادی ادرار (USCs) چه هستند؟

سلول‌های بنیادی مشتق از ادرار، دسته‌ای از سلول‌های بالغ هستند که به طور طبیعی در ادرار افراد سالم یافت می‌شوند. این سلول‌ها از دیواره داخلی کلیه‌ها و مجاری ادراری جدا شده و وارد ادرار می‌شوند.

ویژگی‌های منحصربه‌فرد این سلول‌ها عبارتند از:

• قابلیت خودنوسازی بالا: این سلول‌ها می‌توانند تا بیش از ۶۰ بار تقسیم شوند، بدون اینکه کیفیت خود را از دست بدهند.
• چندتوانی (Multipotency): یعنی می‌توانند به انواع سلول‌ها مانند استخوان، غضروف، ماهیچه، عصب و حتی سلول‌های کلیوی تبدیل شوند.
• بیان مارکرهای مزانشیمی: این سلول‌ها مارکرهایی مانند CD73، CD90 و CD105 را بیان می‌کنند که مختص سلول‌های بنیادی مزانشیمی است.

یکی از نویسندگان مقاله می‌گوید:
<این سلول‌ها نه تنها از نظر دسترسی آسان هستند، بلکه ریسک تومورزایی و عوارض ایمنی بسیار کمتری نسبت به سایر سلول‌های بنیادی دارند>.

مزایای کلیدی نسبت به سایر سلول‌های بنیادی

۱. غیرتهاجمی بودن

بر خلاف مغز استخوان یا بافت چربی، جمع‌آوری ادرار هیچ‌گونه دردی ایجاد نمی‌کند و نیاز به بیهوشی یا جراحی ندارد.

۲. قابلیت تکرار

می‌توان بارها و بارها از یک فرد نمونه گرفت بدون اینکه کوچکترین آسیبی به او برسد.

۳. کاهش خطر پس‌زدگی ایمنی

این سلول‌ها میزان بسیار کمی از آنتی‌ژن‌های سازگاری بافتی (HLA) را بیان می‌کنند، بنابراین می‌توانند به صورت آلوژنیک (از فردی به فرد دیگر) نیز استفاده شوند.

۴. پایداری ژنتیکی

در مقایسه با سلول‌های بنیادی پرتوان القایی (iPSC)، سلول‌های بنیادی ادرار پایداری کروموزومی بالاتری دارند و خطر تومورزایی در آن‌ها کمتر است.

۵. امکان ذخیره‌سازی

می‌توان این سلول‌ها را منجمد کرد و برای ماه‌ها یا سال‌ها نگهداری نمود بدون اینکه قدرت عملکردی آن‌ها کاهش یابد.

دستاوردهای علمی و درمانی

بر اساس مقالات متعدد، کاربردهای درمانی این سلول‌ها به سرعت در حال گسترش است. در ادامه به مهم‌ترین آن‌ها اشاره می‌کنیم.

۱. بیماری‌های کلیوی

مقاله مروری آتای و همکاران (۲۰۲۵) و مقاله تیم دانمارکی (۲۰۲۶) هر دو تأکید زیادی بر نقش این سلول‌ها در ترمیم کلیه دارند.

• در مدل‌های حیوانی نارسایی حاد کلیه، تزریق سلول بنیادی مشتق از ادرار باعث کاهش معنادار کراتینین و اوره خون شده است.
• اگزوزوم‌های حاصل از این سلول‌ها با حمل miRNAهایی مانند miR-146a-5p و miR-216a-5p، از مرگ سلول‌های کلیوی جلوگیری می‌کنند.
• در بیماری کلیه دیابتی، این سلول‌ها با کاهش استرس اکسیداتیو و فیبروز، کارایی کلیه را بهبود می‌بخشند.

۲. ترمیم غضروف و استخوان

در مقالات لی (۲۰۲۶) و ژو (۲۰۲۲) به تفصیل به این کاربرد اشاره شده است.

• سلول‌های بنیادی ادرار قادرند به سلول‌های استخوان‌ساز و غضروف‌ساز تمایز یابند.
• در مدل‌های حیوانی آرتروز زانو، تزریق سلول‌های بنیادی ادرار باعث بازسازی غضروف هیالین شده است.
• اگزوزوم‌های این سلول‌ها حاوی پروتئین‌هایی مانند TIMP1 و CTHRC1 هستند که از پوکی استخوان جلوگیری می‌کنند.

۳. ترمیم زخم و پوست

• در مدل‌های خرگوش و موش دیابتی، ترکیب سلول‌های بنیادی ادرار با داربست‌های نانوفیبری، باعث تسریع بهبود زخم، افزایش عروق‌زایی و کاهش التهاب شده است.
• فاکتور رشد VEGF و TGF-β1 که توسط این سلول‌ها ترشح می‌شوند، نقش کلیدی در این فرآیند دارند.

۴. بیماری‌های عصبی

• در مدل سکته مغزی، تزریق سلول‌های بنیادی ادرار باعث کاهش حجم ضایعه و افزایش نوروژنز شده است.
• miRNA-26a موجود در اگزوزوم‌های این سلول‌ها، با مهار آنزیم HDAC6، تمایز سلول‌های بنیادی عصبی را تقویت می‌کند.

۵. بیماری‌های اورولوژی

• در بی‌اختیاری ادراری استرسی، سلول‌های بنیادی ادرار به ترمیم عضلات کف لگن کمک کرده‌اند.

۶. مهندسی دندان و پریودنتال

مقاله آتیا (۲۰۲۵) به طور ویژه به این حوزه پرداخته است.

• سلول‌های مشتق از ادرار با سلول‌های لیگامان پریودنتال انسانی هم‌کشت داده شده و باعث افزایش تمایز استخوانی و سمنتوم‌سازی شده‌اند.
• ماتریکس خارج سلولی حاصل از سلول‌های بنیادی ادرار ، بستر مناسبی برای رشد سلول‌های پریودنتال فراهم می‌کند.

مکانیسم‌های اثر: چگونه این سلول‌ها کار می‌کنند؟

یکی از جذابیت‌های اصلی سلول‌های بنیادی ادرار ، اثر پاراکرین آن‌ها است. یعنی این سلول‌ها لزوماً نیازی ندارند که خودشان به سلول هدف تبدیل شوند؛ بلکه با ترشح وزیکول‌های خارج سلولی (EVs) و اگزوزوم‌ها، محیط اطراف را تحت تأثیر قرار می‌دهند.

مکانیسم‌های اصلی شامل:

• آنژیوژنز: افزایش رگ‌زایی از طریق VEGF، FGF و پروتئین DMBT1.
• ضدالتهابی: کاهش اینترلوکین‌های التهابی و افزایش اینترلوکین‌های ضدالتهابی.
• آنتیآپوپتوز: مهار مسیر Bax/Caspase-3 و افزایش Bcl-2.
• آنتیاکسیدان: افزایش آنزیم SOD و کاهش MDA.
• تنظیم ایمنی: افزایش ماکروفاژهای M2 و کاهش لنفوسیت‌های Th1/Th17.

در یک بررسی آماری که بر روی ۶۰ مقاله انجام شده، سه مکانیسم اصلی عبارت بودند از:
۱. تمایز سلولی (۲۱٪)
۲. تکثیر و مهاجرت سلولی (۱۹.۵٪)
۳. رگ‌زایی (۱۶٪)

چالش‌ها و محدودیت‌ها

با وجود تمام این موفقیت‌ها، راه زیادی تا کاربرد بالینی گسترده باقی مانده است. مهم‌ترین چالش‌ها عبارتند از:

۱. تنوع بین افراد

سن، جنس و وضعیت سلامتی فرد دهنده بر کیفیت سلول‌ها تأثیر می‌گذارد. برای مثال، سلول‌های افراد دیابتی توانایی بازسازیشان کاهش یافته است.

۲. خطر آلودگی

از آنجا که ادرار محیطی مستعد آلودگی میکروبی است، جمع‌آوری استریل بسیار حیاتی است.

۳. نیاز به استانداردسازی

در حال حاضر روش‌های جداسازی، کشت و ذخیره‌سازی در آزمایشگاه‌های مختلف یکسان نیست و این موضوع مقایسه نتایج را دشوار می‌کند.

۴. هزینه و زمان تولید انبوه

برای استفاده بالینی به تعداد بسیار زیادی سلول نیاز است. هرچند سلول‌های بنیادی ادرار توانایی تکثیر بالایی دارند، اما فرآیند تولید انبوه همچنان زمان‌بر و پرهزینه است.

برنامه‌های آینده و چشم‌انداز

۱. درمان بدون سلول (Cell-free Therapy)

یکی از جهت‌گیری‌های مهم آینده، استفاده مستقیم از اگزوزوم‌ها به جای خود سلول‌ها است. این رویکرد مزایایی مانند ذخیره‌سازی آسان‌تر، ریسک تومورزایی کمتر و امکان مهندسی محموله مولکولی را دارد.

۲. پزشکی شخصی‌ساز

امکان تولید سلول‌های سلول‌های بنیادی پرتوان القایی اختصاصی هر بیمار از ادرار خودش، افق جدیدی در مدلسازی بیماری و غربالگری دارویی گشوده است. برای مثال، از این روش برای مدلسازی بیماری آلپورت، کلیه پلیکیستیک، هموفیلی و اوستئوپتروز استفاده شده است.

۳. بهبود روش کشت سه‌بعدی

استفاده از داربست‌های هوشمند و هیدروژل‌های قابل تزریق می‌تواند کارایی پیوند را افزایش دهد. برای مثال، هیدروژل حاوی سلول‌های بنیادی ادرار و هیالورونیک اسید در بازسازی مفصل زانو نتایج فوق‌العاده‌ای داشته است.

۴. افزایش کارایی با پیش‌شرطی‌سازی

قرار دادن سلول‌های بنیادی ادرار در معرض هیپوکسی خفیف یا داروهای خاص، ترشح فاکتورهای رشد و اگزوزوم‌های مفید را افزایش می‌دهد.

نتیجه‌گیری

سلول‌های بنیادی مشتق از ادرار، یکی از امیدوارکننده‌ترین پیشرفت‌های دو دهه اخیر در پزشکی بازساختی هستند. آن‌ها با روشی ساده، کم‌خطر و کم‌هزینه در دسترس قرار می‌گیرند و توانسته‌اند در مدل‌های حیوانی متعدد، از ترمیم کلیه و استخوان تا بازسازی عصب و غضروف، کارایی بالایی نشان دهند.

چالش‌هایی مانند استانداردسازی، کنترل کیفیت و افزایش مقیاس تولید همچنان باقی است، اما با توجه به سرعت پیشرفت تحقیقات و آغاز کارآزمایی‌های بالینی، به نظر می‌رسد در کمتر از یک دهه، شاهد ورود این سلول‌ها به درمان‌های روتین بالینی باشیم.

پایان مطلب./