به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، پوکی استخوان یکی از شایع‌ترین بیماری‌های مرتبط با افزایش سن است که سالانه میلیون‌ها نفر را در سراسر جهان در معرض شکستگی‌های خطرناک قرار می‌دهد. با وجود پیشرفت‌های فراوان در زمینه داروهای ضد پوکی استخوان، همچنان بسیاری از بیماران در معرض شکستگی‌های مکرر قرار دارند. اکنون گروهی از پژوهشگران با استفاده از سلول‌های بنیادی مزانشیمی اصلاح‌شده، راهکاری جدید برای رساندن سلول‌های درمانی به محل مورد نظر ارائه کرده‌اند. در این روش، سلول‌های بنیادی استخراج‌شده از مغز استخوان خود بیمار تحت یک اصلاح موقت قرار می‌گیرند که باعث می‌شود پس از تزریق وریدی، به‌صورت هدفمند به سمت استخوان‌ها و مغز استخوان هدایت شوند. نتایج پیگیری چندساله بیماران نشان داده است که این فناوری علاوه بر افزایش تراکم استخوان و بهبود شاخص‌های تشکیل استخوان، میزان شکستگی‌های ناشی از پوکی استخوان را تا ۹۴ درصد کاهش داده است. این یافته‌ها می‌تواند افق‌های جدیدی را در درمان بیماری‌های تحلیل‌برنده استخوان و پزشکی بازساختی ایجاد کند.

پوکی استخوان

پوکی استخوان یکی از مهم‌ترین چالش‌های سلامت در جوامع امروزی محسوب می‌شود. افزایش امید به زندگی و رشد جمعیت سالمندان موجب شده است تعداد افراد مبتلا به این بیماری در بسیاری از کشورها روندی صعودی داشته باشد. در این بیماری، تراکم و کیفیت بافت استخوان به تدریج کاهش یافته و استخوان‌ها شکننده می‌شوند. پیامد اصلی این وضعیت افزایش خطر شکستگی‌هایی است که گاهی حتی در اثر ضربات خفیف یا فعالیت‌های روزمره رخ می‌دهند. شکستگی لگن، ستون فقرات و مچ دست از شایع‌ترین عوارض پوکی استخوان هستند. این شکستگی‌ها علاوه بر درد و ناتوانی، می‌توانند استقلال فرد را کاهش داده و هزینه‌های سنگینی را به نظام سلامت تحمیل کنند. به همین دلیل محققان سال‌هاست در جستجوی روش‌هایی هستند که علاوه بر کاهش روند تخریب استخوان، بتوانند بازسازی واقعی بافت استخوان را نیز تحریک کنند. در سال‌های اخیر سلول‌های بنیادی مزانشیمی به عنوان یکی از گزینه‌های جذاب در پزشکی بازساختی مطرح شده‌اند. این سلول‌ها توانایی تولید سلول‌های استخوانی جدید و ترشح عوامل مؤثر در ترمیم بافت را دارند. با این حال یکی از مشکلات اصلی در استفاده درمانی از این سلول‌ها، رساندن مؤثر آن‌ها به محل آسیب است. بخش قابل توجهی از سلول‌های تزریق‌شده معمولاً در اندام‌هایی مانند ریه یا کبد گرفتار می‌شوند و تنها تعداد محدودی به استخوان می‌رسند. مطالعه جدید تلاش کرده است این مانع مهم را برطرف کند.

استفاده از سلول‌های بنیادی برای ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده

استفاده از سلول‌های بنیادی برای ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده سابقه‌ای بیش از دو دهه دارد. نخستین مطالعات عمدتاً بر توانایی این سلول‌ها در تمایز به انواع مختلف سلول‌های بدن تمرکز داشتند. به تدریج مشخص شد که نقش درمانی سلول‌های بنیادی تنها به جایگزینی سلول‌های از دست رفته محدود نیست و این سلول‌ها با ترشح مولکول‌های زیستی متنوع می‌توانند محیط آسیب‌دیده را برای ترمیم آماده کنند. در حوزه بیماری‌های استخوانی نیز مطالعات متعددی روی حیوانات انجام شد. نتایج این تحقیقات نشان می‌داد که سلول‌های بنیادی مزانشیمی قادرند تشکیل استخوان را افزایش داده و روند ترمیم را تسریع کنند. با وجود این، موفقیت در مدل‌های حیوانی همیشه به معنای موفقیت در انسان نبود. یکی از دلایل اصلی، مشکل هدایت سلول‌ها به بافت استخوانی بود. در ادامه، پژوهشگران ایده اصلاح سطح سلول‌ها را مطرح کردند. هدف این بود که سلول‌ها پس از ورود به جریان خون بتوانند نشانه‌های مولکولی موجود در مغز استخوان را شناسایی کرده و به سمت آن حرکت کنند. طی سال‌های گذشته این راهبرد در آزمایشگاه و مدل‌های حیوانی نتایج امیدوارکننده‌ای داشت، اما تاکنون شواهد بالینی محدودی از اثربخشی آن در انسان وجود داشت.

شیوه مطالعاتی

مطالعه اخیر حاصل همکاری پژوهشگران بیمارستان دانشگاهی ویرخن دلا آریکساکا در اسپانیا و مرکز پزشکی کهنه‌سربازان میامی در ایالات متحده بود. در این پژوهش، ده زن مبتلا به پوکی استخوان پیشرفته که سابقه شکستگی ناشی از شکنندگی استخوان داشتند، وارد مطالعه شدند. در نخستین مرحله، نمونه‌ای از مغز استخوان هر بیمار جمع‌آوری شد. سپس سلول‌های بنیادی مزانشیمی از این نمونه‌ها جداسازی و در شرایط آزمایشگاهی تکثیر شدند. پس از آن، پژوهشگران با استفاده از یک فرآیند زیست‌مهندسی موسوم به اگزوفوکوزیلاسیون آنزیمی، سطح سلول‌ها را به صورت موقت تغییر دادند. این تغییر موجب ایجاد ساختاری در سطح سلول شد که توانایی اتصال آن‌ها به رگ‌های خونی موجود در مغز استخوان را افزایش می‌داد. به بیان ساده، سلول‌ها پس از ورود به جریان خون می‌توانستند مسیر خود را به سمت استخوان پیدا کنند؛ به همین دلیل پژوهشگران از اصطلاح «GPS زیستی» برای توصیف این فناوری استفاده کرده‌اند. نکته مهم آن است که این فرآیند هیچ تغییری در ماده ژنتیکی سلول‌ها ایجاد نمی‌کند. در نتیجه نگرانی‌های مرتبط با دستکاری دائمی ژنوم وجود ندارد. پس از آماده‌سازی، سلول‌ها از طریق تزریق وریدی به بیماران بازگردانده شدند و بیماران طی چندین سال تحت پایش قرار گرفتند.

نتایج

هدف اصلی این مطالعه بررسی ایمنی روش جدید بود. نتایج نشان داد که در طول دوره پیگیری، هیچ عارضه شدید مرتبط با درمان مشاهده نشد. این موضوع از اهمیت بالایی برخوردار است زیرا ایمنی همواره یکی از نگرانی‌های اصلی در درمان‌های مبتنی بر سلول‌های بنیادی بوده است. علاوه بر ایمنی، شاخص‌های مرتبط با سلامت استخوان نیز بهبود قابل توجهی نشان دادند. ارزیابی‌ها حاکی از افزایش تراکم معدنی استخوان و بهبود کیفیت ساختار استخوانی بود. همچنین نشانگرهای زیستی مرتبط با تشکیل استخوان روندی افزایشی داشتند که بیانگر فعال شدن فرآیندهای بازسازی استخوان است. یکی از مهم‌ترین یافته‌های مطالعه مربوط به کاهش تعداد شکستگی‌ها بود. پیش از درمان، بیماران به طور متوسط بیش از یک شکستگی در هر دو سال را تجربه می‌کردند. اما پس از دریافت سلول‌های بنیادی هدایت‌شده، میزان وقوع شکستگی‌ها به شکل چشمگیری کاهش یافت و در مجموع حدود ۹۴ درصد کمتر از قبل گزارش شد. بسیاری از بیماران همچنین کاهش درد، بهبود عملکرد حرکتی و افزایش کیفیت زندگی را تجربه کردند. این دستاوردها نشان می‌دهد که تأثیر درمان صرفاً به تغییر شاخص‌های آزمایشگاهی محدود نبوده و آثار بالینی قابل توجهی نیز به همراه داشته است.

دستاورد مطالعه

شاید مهم‌ترین دستاورد این پژوهش اثبات امکان هدایت هدفمند سلول‌های بنیادی در بدن انسان باشد. یکی از چالش‌های بزرگ پزشکی بازساختی همواره این بوده است که چگونه سلول‌های درمانی را به محل مورد نظر رساند. اگر سلول‌ها نتوانند به بافت هدف دسترسی پیدا کنند، بخش بزرگی از ظرفیت درمانی آن‌ها از بین خواهد رفت. فناوری جدید نشان داده است که می‌توان بدون دستکاری دائمی ژنوم سلول‌ها، مسیر حرکت آن‌ها را کنترل کرد. این موضوع نه تنها برای درمان پوکی استخوان، بلکه برای طیف گسترده‌ای از بیماری‌ها اهمیت دارد. در آینده ممکن است از رویکردهای مشابه برای هدایت سلول‌ها به قلب آسیب‌دیده، مغز، کبد یا سایر اندام‌ها استفاده شود. از سوی دیگر، نتایج این مطالعه بار دیگر نقش سلول‌های بنیادی مزانشیمی را در بازسازی بافت استخوانی برجسته می‌کند. این سلول‌ها علاوه بر مشارکت در تشکیل استخوان جدید، با ترشح فاکتورهای زیستی می‌توانند محیط مناسبی برای ترمیم بافت ایجاد کنند.

گام بعدی مطالعه

با وجود نتایج امیدوارکننده، پژوهشگران تأکید می‌کنند که هنوز نمی‌توان این روش را به عنوان یک درمان استاندارد معرفی کرد. تعداد شرکت‌کنندگان در مطالعه محدود بوده و گروه کنترل نیز وجود نداشته است. بنابراین انجام مطالعات بزرگ‌تر برای تأیید اثربخشی درمان ضروری است. بر اساس برنامه‌ریزی‌های انجام‌شده، پژوهشگران قصد دارند در سال‌های آینده کارآزمایی‌های بالینی گسترده‌تری را با مشارکت تعداد بیشتری از بیماران آغاز کنند. این مطالعات امکان مقایسه مستقیم با درمان‌های رایج را فراهم خواهد کرد و می‌تواند تصویر دقیق‌تری از میزان اثربخشی و پایداری نتایج ارائه دهد. همچنین محققان امیدوارند از همین فناوری هدایت سلولی برای درمان سایر بیماری‌های مرتبط با تحلیل استخوان، شکستگی‌های دیرجوش‌خورده و حتی برخی اختلالات التهابی استفاده کنند. اگر نتایج مطالعات آینده نیز موفقیت‌آمیز باشد، «سلول‌های بنیادی مجهز به GPS زیستی» می‌توانند به یکی از مهم‌ترین دستاوردهای پزشکی بازساختی در دهه آینده تبدیل شوند.

پایان مطالب/.