من‌خود به چشم خويشتن ديدم كه قلبم مي‌زند
«وقتي از زير ميكروسكوپ به سلول‌هاي بافت عضلاني قلب در ظرف كشت آزمايشگاه نگاه مي‌كردم چنان ضرباني داشتند كه گويي به آهستگي مي‌خواهند به يكديگر ملحق شده و قلب مرا مجددا شكل دهند. دانشمنداني كه در اطراف من ايستاده بودند، اميدوار بودند از اين طريق بتوانند ثابت كنند كه آيا سلول‌هاي قلب من سالم هستند يا خير، آيا به داروها حساسيت دارند و آيا هنگام بالا رفتن از پلكان با سرعت زياد، تحت فشار زيادي قرار مي‌گيرند يا خير.»
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
اينها بخشي از تلاش‌هاي پژوهشگران موسسه
CDI است كه مي‌خواهند نشان دهند روزي علم خواهد توانست از تركيب فناوري سلول‌هاي بنيادي و ژنوم شخصي افراد به داروهاي شخصي و درمان ايده‌آل براي هر فرد برسد.
اين اولين باري است كه يك روزنامه‌نگار داوطلبانه تحت آزمايش‌هايي قرار مي‌گيرد تا مشخص شود آيا فرآيندي كه منجر به توليد سلول‌هاي بنيادي پلوري پوتنت القايي (سلول‌هاي اي.پي.اس) شده، مي‌تواند در‌مورد توليد سلول‌هاي ماهيچه‌اي قلب به انسان كمك كند. چنين آزمايشي را مي‌توان روي سلول‌هاي عصبي يا سلول‌هاي كبد و در نهايت روي تمامي 200 سلولي كه در بدن انسان كشف شده انجام داد. به گفته كريس پاركر قدم بعدي در شخصي‌سازي داروها قابليت تست داروها و ديگر عوامل بر انواع مختلف سلول‌ها و ارزيابي ميزان اثربخشي آنها روي افراد مختلف است. دانشمندان موسسه
CDI با نمونه‌برداري از سلول‌هاي موجود در خون ديويد اوينگ، روزنامه‌نگار و برنامه‌ريزي مجدد و تبديل آنها به حالت پلوري پوتنت بخش كوچكي از بافت قلب او را توليد كردند. سلول‌هاي پلوري پوتنت يا همان اي.پي.اس به سلول‌هايي گفته مي‌شود كه توانايي رشد و تبديل به تمام سلول‌هاي (اكتودرم، انتودرم و مزودرم) يك موجود زنده ازجمله سلول‌هاي بنيادي جنيني را دارند.
دانشمندان آزمايشگاه CDI دانشگاه ويسكانسين كه موفق به انجام اين كار شدند يكي از دو گروهي است كه سال 2007 موفق به كشف فرآيند سلولي اي.پي.اس شدند. متخصصان دانشگاه كيوتو به سرپرستي شينيا ياماناكا گروه ديگري بودند كه در اين راه قدم برداشته و به موفقيت‌هايي نيز رسيده‌اند. عملكرد سلول‌هاي اي.پي.اس شبيه به سلول‌هاي بنيادي جنيني است كه تنها چند روز پس از لقاح به وجود مي‌آيند. توانايي اين سلول‌ها هيچ تفاوتي با سلول‌هاي بنيادي جنيني ندارد و روشي جديد براي توليد سلول‌هاي بنيادي محسوب مي‌شود بدون آن كه مسائل اخلاقي در آن زير پا گذاشته شود.
اواخر سال 2008 ، CDI به منظور مطالعه عملكرد سلول كارديو ميوسيت (سلول‌هاي بافت عضله قلب) و تست اوليه داروهاي كانديد روي اين سلول‌ها، تعدادي از آنها را توليد و با يخ خشك منجمد كردند و نمونه‌ها را براي دانشمندان و محققان صنايع داروسازي ارسال كردند. يكي از دلايل مهم استفاده از چنين سلول‌هايي اين است كه ميزان سمي بودن داروهاي جديد براي قلب را مشخص مي‌كنند و اين موضوعي است كه در ديگر آزمايش‌ها روي داروهاي جديد شاهد آن نيستيم.
امروز داروهاي مختلفي توليد و به بازار عرضه مي‌شود، اما پس از مدتي مشخص مي‌شود كه اثرات جانبي نامناسبي روي قلب دارد. به منظور تست داروهاي جديد توليد شده، سلول‌هاي كارديوميوسيت مشتق شده از سلول‌هاي بنيادي پلوري پوتنت القايي مزاياي به مراتب بيشتري نسبت به سلول‌هايي دارند كه در عمل تشريح از جسد انسان به اين منظور برداشته مي‌شود. برخلاف سلول‌هاي برداشته شده از جسد انسان، سلول‌هاي توليد شده به روش اي.پي.اس ضربان واقعي داشته و به مقدار لازم قابل تهيه هستند.
بعلاوه سلول‌هاي اي.پي.اس از ساختار ژنتيكي يكساني با سلول‌هاي بدن بيمار برخوردار بوده و اين موضوع در توليد داروهاي مختص به هر فرد و درمان او تاثير بسزايي دارد. البته توليد اين سلول‌هاي سفارشي چندان ارزان نيست و يك آمپول استاندارد حاوي چنين سلول‌هايي حداقل 2ميليون تومان هزينه در بردارد.
بخش هيجان‌انگيز استفاده از سلول‌هاي اي.پي.اس اينجاست كه با پيوند اين سلول‌ها در بدن بيمار مي‌توان اتصالات عصبي افراد مبتلا به قطع نخاع، بافت‌هاي قلبي و ديگر انواع سلول‌هاي آسيب‌ديده را احيا كرد، چراكه اين سلول‌ها در بدن ميزبان به دليل ساختار ژنتيكي مشابه پذيرفته مي‌شوند.
در روش قبلي توليد سلول‌هاي بنيادي، جنين پس از توليد سلول‌هاي بنيادي جنيني نابود مي‌شد كه اين موضوع بحث‌هاي اخلاقي و سر و صداي زيادي در جهان به پا كرد، اما اينك با استفاده از سلول‌هاي پلوري پوتنت القايي، ديگر بحثي باقي نمي‌ماند هر چند هنوز استفاده از سلول‌هاي اي.پي.اس براي توليد بافت جديد با خطرات و ريسك‌هايي روبه‌روست. به عنوان مثال ممكن است جهش سلولي باعث سرطان شده يا سلولي كه برنامه‌ريزي مجدد شده هنوز بخشي از هويت قبلي را در حافظه‌اش داشته باشد و همين موضوع باعث به هم ريختن عملكرد سلول شود.
جيمز تامسون پژوهشگر آمريكايي، اولين كسي بود كه در سال 1998 سلول‌هاي بنيادي جنيني را از جنين‌هاي باقيمانده در كلينيك‌هاي مخصوص بارداري توليد كرد و با توفاني از اعتراضات مواجه شد. مخالفان او معتقد بودند نابود كردن جنين براي رسيدن به سلول‌هاي بنيادي جنيني معادل قتل يك انسان است. به عقيده تامسون به دليل اين كه احياي عصب‌هاي آسيب‌ديده نخاع كار بسيار سختي است شايد استفاده از سلول‌هاي اي.پي.اس براي احياي سلول‌هاي عصبي موقتا دچار يك عقب‌نشيني شود، اما استفاده از اين سلول‌هاي پرتوان و همه‌كاره براي تست داروهاي جديد بسيار كارآمد بوده و بسياري از متخصصان به آن اميدوارند.
پس از توليد سلول‌هاي اي.پي.اس در سال 2007 نگراني‌هاي اخلاقي و اعتراضات جهاني فروكش كرد، چرا كه در اين روش با تغيير سلول‌هاي پوست در مرحله جنيني به‌وسيله ژن‌هاي تنظيم‌كننده مي‌توان به سلول‌هاي اي.پي.اس رسيد. اين سلول‌ها به واقع مي‌توانند رقيبي براي سلول‌هاي بنيادي جنيني محسوب شوند هر چند در ابتدا به منظور تست داروهاي كانديد و تشخيص داروهاي موثر در درمان بيماري‌ها به وجود آمدند. تاكنون كمپاني CDI در زمينه فروش سلول‌هاي مشتق شده از سلول‌هاي اي.پي.اس براي مقاصد تحقيقاتي و غربال دارويي رقيبي جدي نداشته است.
نكته: اين اولين بار است كه يك روزنامه‌نگار داوطلبانه تحت آزمايش‌هايي قرار مي‌گيرد تا مشخص شود آيا مي‌توان سلول‌هاي ماهيچه‌اي قلب انسان را بازسازي كرد
شايد موفقيت در اين زمينه تا اندازه‌اي مرهون تلاش درازمدت تامسون و تيم علمي او براي غلبه بر مشكلات مختلف موجود در اين زمينه و صنعتي كردن آن بوده است. تبديل سلول‌هاي اي.پي.اس به سلول‌هاي كارآمد و بي‌نقص در مقياس بالا امري دشوار است، اگرچه تاكنون اين كمپاني اطلاعات خاصي در مورد ميزان سود خود از تجارت سلول‌هاي مشتق شده از سلول‌هاي پلوري پوتنت القايي منتشر نكرده، اما مدير اجرايي اين شركت در يكي از روزنامه‌هاي محلي عنوان كرده كه شركت متبوعش از فروش سلول‌هاي بافت قلب به حدود 40 مشتري شامل كمپاني‌هاي بزرگ داروسازي ميليون‌ها دلار سود برده است. بعلاوه اين كمپاني قصد دارد در سال آينده سلول‌هاي عصبي، سلول‌هاي كبد و سلول‌هاي خوني مشتق‌شده از سلول‌هاي اي.پي.اس را به شكل تجاري معرفي كرده و به فروش رساند.
قبل از فعاليت كمپاني CDI به‌دست آوردن چنين سلول‌هايي بسيار سخت بود و فقط تعداد بسيار كمي از آنها در اختيار محققان براي تست و غربال دارويي قرار داشت. يكي از جنبه‌هاي مثبت نوآوري كمپاني CDI اين است كه عملكرد سلول‌هاي توليدي آنها مانند سلول‌هاي واقعي بوده و به مقدار كافي وجود دارند.
اگرچه هم اكنون شركت‌هايي مانند Roche و Pfizer از سلول‌هاي اي.پي.اس براي تست ميزان سمي بودن داروها و توان بالقوه درماني آنها استفاده مي‌كنند، اما روزي فرا خواهد رسيد كه آزمايش‌هاي مبتني بر اي.پي.اس روي خود بيمار انجام گيرد تا اثرات جانبي داروها مشخص شود.
يوان اشلي يكي از متخصصان قلب دانشگاه استنفورد تلاش مي‌كند با استفاده از سلول‌هاي اي.پي.اس به تشخيص و درمان بيماري پسري 16 ساله كه داراي علائم اوليه كارديو ميوپاتي است، كمك كند. كارديو ميوپاتي يك بيماري ژنتيكي نسبتا شديد قلبي با علل نامشخص است كه ممكن است درون يك نسل و نسل‌هاي بعد گسترش يابد و اينجاست كه بايد از فناوري سلول‌هاي اي.پي.اس و ژنتيك استفاده لازم را برد. به منظور تشخيص علائم ژنتيكي مرتبط با اين بيماري، دكتر اشلي بدقت DNA اين پسر مريض، والدين و برادرش را مورد بررسي قرار داد تا مشخص شود آيا آنها هم حامل علائم اين بيماري هستند يا خير.
سپس تيم محققان دانشگاه استنفورد تصميم گرفتند با برنامه‌ريزي مجدد سلول‌هاي پوست در اين خانواده، سلول‌هاي پلوري پوتنت القايي بسازند كه عملكردي شبيه سلول‌هاي بافت عضله قلب داشته باشد و با مطالعه زيست‌شيمي اين سلول‌هاي قلبي بتوانند واكنش اين سلول‌ها را به داروهاي مختلف ارزيابي كنند.
با استفاده از سلول‌هاي اي.پي.اس مي‌توان تفاوت بين سلول‌هاي بدن اين پسر با ديگر كودكاني كه مبتلا به اين بيماري هستند و آنهايي كه مبتلا نيستند را بررسي كرد و به داروهايي رسيد كه بهترين تاثير را روي بدن اين كودك و ديگر اعضاي مبتلا در خانواده او دارند. يكي ديگر از اهداف اين مطالعه، بررسي نقش واقعي تغييرات ژنتيكي روي سلول‌هاست.
متخصصان در آزمايشگاه‌هاي مختلفي از سلول‌هاي اي.پي.اس براي تجزيه و تحليل بيماري‌ها و علل پيدايش آنها استفاده مي‌كنند. به‌عنوان مثال محققان در انستيتو SALK در حال مطالعه روي عصب‌هاي مشتق‌شده از سلول‌هاي اي.پي.اس در افراد مبتلا به شيزوفرني هستند تا تفاوت آنها با سلول‌هاي عصبي سالم را مشخص كرده و بدانند اين سلول‌ها در برابر داروهاي ضدروانپريشي چه واكنشي از خود نشان مي‌دهند يا متخصصان NIH در حال مطالعه سلول‌هاي مشتق شده از سلول‌هاي اي.پي.اس در افراد مبتلا به يك نوع اختلال ژنتيكي‌كشنده موسوم به بيماري Pick ـ Niemann نوع C هستند تا به نتايج دلخواهشان دست يابند.
محققان اميدوارند كتابخانه‌اي از سلول‌هاي اي.پي.اس افرادي كه دچار علائم يا رفتارهاي مرتبط با بيماري‌هاي خاص هستند در آينده به‌وجود آيد. كمپاني Roche برنامه‌اي مشترك با بيمارستان عمومي ماساچوست در بوستون تدارك ديده تا براساس آن سلول‌هايي توليد شود كه منعكس‌كننده انواع مختلف بيماري‌هاي قلبي است و به اين وسيله داروهاي جديدي براي امراض قلبي توليد كنند.
دانشمندان هنوز راه زيادي در پيش دارند تا با استفاده از سلول‌هاي اي.پي.اس به صورت عادي بتوانند مرض را تشخيص داده و درمان مختص به هر فرد را تجويز كنند، البته هر سلول تنها بخشي از داستان سيستم پويايي مانند بدن انسان را بازگو مي‌كند. بعضي وقت‌ها سلولي را پيدا نمي‌كنيد كه جواب دقيقي در مورد بيماري مانند افسردگي به شما بدهد.
ممكن است داروهاي مختلفي مربوط به درمان يك بيماري توليد و عرضه شود، اما نتايج آزمايش روي سلول‌هاي اي.پي.اس نشان مي‌دهد استفاده شكل خاصي از اين داروها مي‌تواند اثرات جانبي نامطلوبي روي برخي بيماران با ژنتيك خاص بگذارد.
برنامه‌ريزي دوباره سلول‌ها و به دنبال آن توليد سلول‌هاي اي.پي.اس، دانشمندان را قادر خواهد كرد ميزان پيشرفت بيماري‌ها را تجزيه و تحليل‌كرده و براساس آن به روش‌درمان ايده‌آلي براي هر فرد دست يابند.
سلول‌هاي پلوري پوتنت القايي مي‌توانند به سلول‌هاي مختلفي از جمله سلول‌هاي عصبي يا سلول‌هاي كبد تبديل شوند و در آينده در درمان بيماري‌هايي چون پاركينسون و ديابت يا احياي اتصالات عصبي در افراد مبتلا به قطع نخاع نقش مهمي ايفا كنند.
technology review
