دانلود مقاله فناوری سلول‌های بنیادی

دسترسی انسان به فناوری تکثیر سلول‌ های بنیادی (بن‌ یاخته‌ ها) و به‌کارگیری آن‌ها برای تولید سلول‌های دیگر، از جمله مباحث نوین در علوم زیستی است.

انتظار می‌رود این فناوری، در سال‌های آتی انقلاب بزرگی را در عرصه علوم گوناگون به‌ویژه پزشکی پدید آورده و در درمان برخی از بیماری‌های صعب‌العلاج انسان مفید واقع شوددر متن زیر، علاوه بر تعریف و بیان برخی از کاربردهای عملی، قریب‌الوقوع و قابل‌انتظار سلول‌های بنیادی و معرفی دو مرکز فعال کشور در این زمینه، به گوشه‌ای از فعالیت‌ها و دستاوردهای محققان کشور در دست‌یابی به فناوری تکثیر و تمایز سلول‌های بنیادی اشاره شده است معرفی فناوری سلول‌ های بنیادی و کاربردهای آن تعریف سلول‌های بنیادی و تقسیم‌بندی آن‌ها سلول‌های بنیادی به آن دسته از سلول‌های بدن اطلاق می‌شوند که هنوز تمایز نیافته و برای کار ویژه‌ای تجهیز نشده‌اند.

این سلول‌ها دارای خاصیت خودتکثیری بوده و قابلیت تمایز و تبدیل شدن به انواع دیگر سلول‌های بدن را دارند.

این مشخصه سلول‌های بنیادی، نظر متخصصین مختلف را به خود معطوف داشته است، به‌طوری‌که تحقیقات گسترده‌ای در این خصوص صورت می‌گیرد.

امروزه سلول‌های بنیادی، امید اول ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده و شاید در آینده ساخت اندام‌های انسانی به شمار می‌روند.

به‌طور کلی سلول‌های بنیادی دارای دو خصوصیت عمده هستند: 1) قدرت تکثیر نامحدود، 2) خصوصیت پُرتوانی یا اصطلاحاً Pluripotency؛ به‌عبارت دیگر، این سلول‌ها قادر هستند تا در محیط آزمایشگاهی انواع مختلفی از سلول‌ها را به‌وجود بیاورند.سلول‌های بنیادی را با توجه به منشأ آن‌ها به دو دسته تقسیم می‌کنند: سلول‌های بنیادی جنینی (Embryonic Stem Cells) که در مراحل اولیه تشکیل جنین، از آن گرفته می‌شود و سلول‌های بنیادی بالغ یا مزانشیمی (Adult Stem Cells) که پس از تولد فرد و به‌ویژه از مغز استخوان آن گرفته می‌شود.

تاریخچه تولید و استفاده از سلول‌های بنیادی تلاش برای استفاده از سلول‌های بنیادی جنینی از حدود 20 سال پیش با کار بر روی حیوانات به ویژه موش‌های آزمایشگاهی شروع شد.

در طی این سال‌ها، آزمایشات زیادی در جهت تبدیل سلول‌های بنیادی جنینی موش به انواع سلول‌ها و پیوند زدن آنها صورت گرفت که به موفقیت‌های قابل‌توجهی انجامید.

در جوار این موضوع، سلول‌های بنیادی انسان نیز مورد توجه قرار گرفت تا اینکه بالاخره در سال 1998 اولین گزارش موفقیت‌آمیز از تکثیر و تمایز سلول‌های بنیادی جنینی انسان در آمریکا منتشر شد.

اما با توجه به بروز برخی محدودیت‌ها در تولید و استفاده از سلول‌های بنیادی جنینی (که تلاش برای رفع آنها ادامه دارد) در چند سال اخیر، موج جدیدی از تحقیقات بر روی سلو‌ل‌های بنیادی بالغ شروع شد که کماکان ادامه دارد.

ایران به‌عنوان یکی از معدود کشورهای تولیدکننده سلول‌های بنیادی جنینی فناوری تولید و پرورش سلول‌های بنیادی جنینی در دنیا کار جدیدی است؛ به‌طوری‌که پس از کشف سلول‌های بنیادی جنینی موش در سال 1981، اولین سلول‌های بنیادی جنینی انسان در سال 1998 تکثیر شد.

در این میان، پس از چند کشور پیشرفته نظیر آمریکا، استرالیا، اسرائیل، سنگاپور، انگلستان، ژاپن، سوئد، هند و کره‌جنوبی که به فناوری تکثیر و پرورش این سلول‌ها دست پیدا کرده‌اند، ایران از جمله معدود کشورهایی است که به این مهم دست یافته است و لذا فاصله کشورمان در این‌ مورد از دیگر کشورهای پیشرو چندان زیاد نیست.

منشأ سلول‌ های بنیادی بالغ سلول‌های بنیادی بالغ همان‌طور که از نام‌شان مشخص است، پس از تولد از فرد گرفته می‌شوند.

برای مثال این سلول‌ها را می‌توان از بافت مغز استخوان یک فرد سالم تهیه کرد.

البته بر اساس یافته‌های اخیر، برخی معتقدند که هر بافتی دارای سلول‌های بنیادی خاص خود است.

به‌طور مثال، مشخص شده که قلب، مغز و ماهیچه‌های اسکلتی هر کدام دارای سلول‌های بنیادی خاص خود هستند و همه این سلول‌ها در بدن یک فرد بالغ وجود دارند.

به‌عنوان مثال، سلول‌های بنیادی قلبی بیشتر در ناحیه اپیکس (Apex) قلب و سلول‌های بنیادی مغزی عمدتاً در دیواره بطن مغز متمرکز هستند.

با این حال دقیقاً مشخص نیست که منشأ این سلول‌های بنیادی گوناگون، چه سلولی است و آیا منشأ همه این‌ها همان سلول‌های مغز استخوان هستند که هر یک به سمت اندام‌ خاصی مهاجرت کرده و به سلول‌های بنیادی خاص آن تبدیل می‌شوند، یا منشأ دیگری برای آنها وجود دارد.

منشأ سلول‌های بنیادی جنینی بن‌یاخته‌های جنینی در مرحله بلاستوسیست از توده سلولی داخلی یا Inner Cell Mass گرفته می‌شوند.

بلاستوسیست یکی از مراحل دوران جنینی است که به لحاظ مرفولوژی، شبیه یک توپ توخالی است.

سلول‌های محیط این توپ تروفوبلاست (Trophoblast) هستند که جفت را می‌سازند.

در داخل این توپ هم تعدادی سلول جمع شده‌اند که در مراحل بعدی، به جنین تبدیل می‌شوند.

اگر این توده سلول‌های داخلی را برداشته و در محیط آزمایشگاهی کشت بدهند، بن‌یاخته‌های جنینی ایجاد می‌شوند.

اما هنوز دقیقاً مشخص نیست که آیا این توده سلول‌های داخلی منشأ بن‌یاخته‌های جنینی هستند، یا این‌که فرآیند مذکور، حاصل شرایط محیطی بوده و توده سلول‌های داخلی در محیط آزمایشگاهی سلول‌های دیگری را می‌سازند که آن‌ها به بن‌یاخته‌ جنینی بدل می‌شوند.

کاربردهای سلول‌های بنیادی 1- کاربرد فعلی سلول‌های بنیادی نکته بسیار مهمی که باید مورد توجه قرار گیرد آن است که در حال حاضر، تنها کاربرد بالقوه سلول‌های بنیادی، ساخت سلول‌های مختلف و تا حدی بافت است.

به‌عبارت دیگر، در حال حاضر سلول‌های بنیادی (بالغ و جنینی) را صرفاً می‌توان برای ترمیم بافت‌ها و اندام‌های آسیب‌دیده استفاده کرد.

در یک جمله، مهم‌ترین کاربرد فعلی سلول‌های بنیادی، در سلو‌ل‌درمانی یا Cell Therapy است و این تصور که می‌توان از سلول‌های بنیادی برای تولید اندام‌هایی مثل قلب، کبد، کلیه و غیره استفاده کرد، لااقل در شرایط فعلی اشتباه است.تولید اندام شرایط بسیار پیچیده‌ای را طلب می‌کند که در حال حاضر بشر تکنولوژی آن را در اختیار ندارد.

زیرا برای این منظور، اولاً باید سلول‌ها را کشت صعودی داد؛ ثانیاً باید به سلول‌هایی که در عمق کشت سلولی قرار گرفته‌اند، غذارسانی کرد.

یعنی باید کشت سلولی و غذارسانی به آن‌ها در یک مقیاس سه‌بعدی صورت گیرد، که در حال حاضر امکان آن وجود ندارد.

البته شاید بتوان در سال‌های آتی به این امر نیز دست پیدا کرد.

از کاربردهای بالقوه این سلول‌ها در روش "سلول‌درمانی" می‌توان به ترمیم بافت‌های آسیب دیده بدن از جمله غضروف، کبد، ماهیچه و غیره اشاره کرد که می‌تواند دامنه کاربرد سلول‌های بنیادی را در آینده افزایش دهد.

2- کاربرد‌های قریب‌الوقوع و مورد انتظار سلول‌های بنیادی در علوم پزشکی هر چند استفاده از سلول‌های بنیادی، در مراحل اولیه خود به سر می‌برد، اما متخصصان معتقدند در آینده‌ای نه‌چندان دور، این سلول‌ها کاربردهای وسیعی در علم پزشکی خواهند داشت.

با این اعتقاد، هم‌اکنون در اقصی نقاط جهان تحقیقات وسیعی در خصوص استفاده از سلول‌های بنیادی برای تأمین سلامت انسان در حال انجام است.

در ذیل به چند نمونه از کاربردهای نزدیک به حصول سلول‌های بنیادی اشاره می‌شود: 2-1- ترمیم بافت‌ های آسیب‌ دیده قلب امروزه شمار زیادی از مردم دنیا از بیماری‌های قلبی ناشی از آ?سیب‌دیدگی بافت‌های آن رنج می‌برند که بعضاً منجر به مرگ نیز می‌شود.

ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده، همواره یکی از دغدغه‌های پزشکان و متخصصان علوم پزشکی بوده و بهره‌گیری از سلول‌های بنیادی، امید تازه‌ای در این عرصه به وجود آورده است.

متخصصان امیدوارند سلول‌های بنیادی را از مغز استخوان افراد بیمار (یا جنین نوظهور) استخراج و آنها را در محیط آزمایشگاه به سلول‌های قلبی تبدیل نمایند و نهایتاً با تزریق این سلول‌های تمایزیافته به بدن، امکان ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده قلب را فراهم آورند.

البته این تکنیک هنوز در مرحله آزمایشگاهی است، اما موفقیت‌های به‌دست آمده در حیوانات آزمایشگاهی، احتمال بهره‌گیری از آن را در انسان قوت بخشیده است.

2-2- ترمیم بافت‌ های استخوانی در افرادی که شکستگی وسیع استخوان دارند و یا کسانی که مورد عمل جراحی مغزی قرار گرفته و کاسه سر آنها برداشته شده و همچنین اشخاصی که استخوان‌های آنها به‌کندی جوش می‌خورد، از سلول‌های بنیادی برای جوش‌خوردگی سریع و جلوگیری از عفونت‌های بعدی استفاده می‌شود.

در این تکنیک، سلول‌های بنیادی بالغ از فرد گرفته شده و در محیط آزمایشگاه به سلول‌های استئوپلاست (استخوانی) تبدیل می‌شوند، سپس این سلول‌ها در کنار بافت‌های آسیب‌دیده استقرار می‌یابند تا باعث جوش‌خوردگی سریع این بافت‌ها گردند.

در این مورد، سلول‌ها از خود شخص جدا می‌شوند؛ بنابراین مشکل پس‌زدگی و عوارض جانبی را نیز در برندارد.تکنیک مذکور از مرحله آزمایشگاهی خارج شده و هم‌اکنون درکشورهای پیشرفته دنیا از جمله آمریکا و ژاپن به طور عملی و کاربردی بر روی بیماران انجام می‌شود.

2-3- درمان بیماری‌ها و ضایعات عصبی پیشرفت‌های بشر در زمینه تولید، تکثیر و تمایز سلول‌های بنیادی، این امید را به‌وجود آورده است که بتوان از این سلول‌ها در مداوای ضایعات عصبی مانند قطع نخاع و بیماری‌های عصبی همچون آلزایمر، پارکینسون، MS و غیره نیز بهره برد.

در این مورد نیز پس از تهیه سلول‌های بنیادی از شخص موردنظر، آن‌ها را به سلول عصبی تبدیل نموده و برای ترمیم یا مداوا مورد استفاده قرار می‌دهند.

البته بخش اعظم این تکنولوژی، در مرحله آزمایشگاهی است؛ اما با پیشرفت‌های خوبی همراه بوده است.

به‌عنوان مثال، طی گزارشی که اخیراً منتشره شده، متخصصین فرانسوی موفق شدند با استفاده از سلول‌های بالغ، موش قطع نخاع شده‌ای را تا حدی بهبود بخشند که قادر به حرکت باشد ( البته نه با تعادل صددرصد).

این موضوع در صورتی‌که با موفقیت نهایی توأم شود، انقلاب بزرگی در پزشکی به شمار می‌رود.ضمن اینکه یک شرکت آمریکایی بنام اورسی که یک مرکز تحقیقاتی خصوصی بوده و متخصصان ارشد جهان در زمینه سلول‌های بنیادی را گرد هم آورده، ادعا کرده است که با استفاده از سلول‌های بنیادی خود شخص، قادر به مداوای بیماری‌هایی مانند آلزایمر، پارکینسون، MS و غیره می‌باشد.

البته در قبال آن هزینه‌‌های بالایی تا حد 100 هزار دلار دریافت می‌نمایند.

پیشرفت‌های بشر در زمینه تولید، تکثیر و تمایز سلول‌های بنیادی، این امید را به‌وجود آورده است که بتوان از این سلول‌ها در مداوای ضایعات عصبی مانند قطع نخاع و بیماری‌های عصبی همچون آلزایمر، پارکینسون، MS و غیره نیز بهره برد.

2-4- ترمیم سوختگی‌ها و ضایعات پوستی جراحات پوستی ناشی از سوختگی‌ها یا صدمات دیگر، سالانه بسیاری از بیماران را دچار مشکل می‌کند.

در روش معمول برای ترمیم قسمت‌های صدمه‌ دیده، از پوست بخش‌های سالم بدن استفاده می‌شود که مشکلاتی را برای بیمار به‌وجود می‌آورد.

اما با استفاده از سلول‌های بنیادی می‌توان سلول‌های پوستی را در محیط آزمایشگاه تولید نمود و درترمیم بافت‌های صدمه ‌دیده از آن‌ها استفاده کرد.

این تکنولوژی در حال حاضر، کاربردی شده و توسط یکی از بیمارستان‌های انگلستان مورد استفاده قرار می‌گیرد.

2-5- ترمیم لوزالمعده (پانکراس) و ترشح انسولین اخیراً متخصصان دانشگاه آلبرتا کانادا، موفق شده‌اند سلول‌های بنیادی بالغ را به سلول‌های پانکراس انسانی تبدیل نموده و به بیماران دیابتی منتقل نمایند.

این آزمایش بر روی 23 نفر انجام شد که 16 نفر از تزریق انسولین بی‌نیاز شدند.

یادآوری می‌شود که این پیوند از نوع اتولوگ بود (برای مداوای هر شخص از سلول‌های بنیادی خود وی استفاده شد) و مشکلات جانبی در بر نداشت.

2-6- آزمون تأثیر داروهای جدید از جمله مشکلاتی که همواره در مورد داروهای سنتتیک جدید وجود دارد آن است که این ترکیبات ممکن است روی سلول‌ها یا بافت‌های انسانی تأثیرات منفی داشته باشند؛ اما به دلیل مسایل اخلاق پزشکی، امکان ارزیابی‌های اولیه آن‌ها بر روی انسان‌ وجود ندارد.

به‌عنوان مثال، یک داروی سنتتیک قلبی ممکن است بر سلول‌ها یا بافت‌های قلبی تأثیر نامطلوبی داشته باشد.

در این موارد می‌توان سلول‌های قلبی یا هر بافت دیگر را با استفاده از سلول‌های بنیادی تولید نمود و داروهای جدید را بر روی آن‌ها آزمایش کرد، بدون این‌که نیاز به بررسی دارو در بدن انسان باشد.

به‌عبارت دیگر، استفاده از سلول‌های بنیادی، انجام آزمایش‌های اولیه انسانی را با سهولت بیشتر و همان دقت اولیه ممکن می‌سازد.

در این خصوص سلول‌های بنیادی جنینی می‌توانند کاربرد وسیعی داشته باشند.

2-7- استفاده از سلول‌های بنیادی بالغ برای طب پیوند همان‌گونه که قبلاً نیز اشاره شد، سلول‌های بنیادی بالغ کاندیدای بسیار خوبی برای طب پیوند به‌شمار می‌روند.

در واقع می‌توان این سلول‌ها را از مغز استخوان یک فرد گرفته و دوباره به بخش آسیب‌دیده بدن همان فرد پیوند زد.

بنابراین چون این سلول‌ها از خود فرد اخذ شده‌اند، مشکل رد پیوند به‌وجود نخواهد آمد.

البته این مسأله در مورد سلول‌های بنیادی جنینی هم مشاهده شده است.

به‌عنوان مثال، پیوند سلول‌های بنیادی جنینی قلب موش به موشی که دچار سکته قلبی شده موجب بهبود حیوان گردیده است.

این نتایج، حتی در مورد پیوند سلول‌های بنیادی جنینی انسان به موش یا رت (نوعی موش آزمایشگاهی) قطع نخاع شده، بسیار امیدوارکننده بوده و موجب برطرف شدن بسیاری از علایم آسیب در حیوان شده است.

ولی باید توجه داشت که یکی از محدودیت‌های سلول‌های بنیادی جنینی در طب پیوند، امکان رد شدن آن‌ها به‌دلیل واکنش‌های ناسازگاری نسجی است.

2-8- تلاش برای تولید سلول‌های یونیورسال از آنجا که سلول‌های بنیادی جنینی نامیرا هستند، دانشمندان در تلاشند با مداخله و دست‌کاری ژن‌های مؤثر در پیوند و فاکتورهای سازگاری نسجی (MHC) آن‌ها، رده سلولی فراگیر یا یونیورسال (Universal) تولید نمایند.

به‌عبارت دیگر، با حذف ژن‌های سازگاری نسجی در سلول‌های بنیادی جنینی، سلول‌هایی تولید نمایند که قابلیت پیوند به تمام افراد را داشته باشند.

اگر بتوان چنین سلول‌هایی را تولید کرد، به‌علت نامیرا بودن‌ آن‌ها، منبع لایزالی از سلول‌های یونیورسال خواهیم داشت که به‌طور نامحدود قابلیت نگهداری، تکثیر و پیوند را دارا بوده و از این راه مشکل پس‌زدگی پیوند حل خواهد شد.

البته علیرغم کار و تحقیق گسترده در این زمینه، هنوز کسی موفق به تولید رده سلولی یونیورسال نشده و این موضوع فعلاً در حد یک ایده است.

علت این امر آن است که روند و مکانیسم انتقال ژن به درون سلول‌های بنیادی جنینی برای از کار انداختن یا اصطلاحاً Knock-out کردن ژن‌های مربوط به رد پیوند، ناشناخته و بسیار پیچیده است.

البته فرضیه دیگری هم برای جلوگیری از دفع پیوند سلول‌های بنیادی جنینی انسان پیشنهاد شده است که استفاده از هماتوپوئیتیک کایمریسم (Chimerism Hematopoietic) است.

در این شیوه اگر بخواهند به فردی، مثلاً سلول عصبی حاصل از سلول‌های بنیادی جنینی را پیوند بزنند، از همان سلول‌های بنیادی علاوه بر سلول‌های عصبی، یکسری سلول‌های خونی نیز تولید کرده و به گیرنده سلول‌های عصبی پیوند می‌زنند و اصطلاحاً سیستم خونی فرد را کایمریک (ناهمسان) می‌کنند.

البته این روش هم فعلاً به‌صورت یک ایده است؛ ولی در افراد دریافت‌کننده پیوند، تا حدی اجرا می‌شود.

به‌طور مثال، امروزه برای کاهش دادن مشکل دفع پیوند در بیماران دریافت‌کننده کلیه، علاوه بر خود کلیه، مقداری سلول خونی هم از فرد دهنده کلیه گرفته شده و به بیمار گیرنده کلیه، پیوند زده می‌شود؛ بنابراین شاید بتوان در آینده از این راهکار برای پیوند سلول‌های بنیادی نیز بهره جست.

2-9- کاربرد سلول‌های بنیادی جنینی برای تولید ساده‌تر حیوانات تراریخته از جمله قابلیت‌های بسیار مهم سلول‌های بنیادی جنینی آن است که برخلاف سلول‌های بنیادی بالغ، امکان تولید یک فرد کامل توسط آن‌ها وجود دارد.

البته باید توجه داشت که این فرآیند با تکنیک همسانه‌سازی یا کلونینـگ (Cloning) کاملاً متفاوت است.

به‌عبارت دیگر، با استفاده از سلول‌های بنیادی جنینی می‌توان حیوانات تراریخته (Transgenic) ویژه‌ای با خصوصیات مورد نظر تولید نمود.

لازم به ذکر است که برای تولید حیوانات تراریخته، دو راه وجود دارد؛ راه اول که معمولاً متداول است، تزریق ژن مورد نظر به درون پیش‌هسته (Pronucleous) نر و انتقال سلول تخم لقاح یافته (زیگوت) به لوله رحم حیوان ماده است.

اما راه دوم که در واقع همان استفاده از سلول‌های بنیادی جنینی است، در مقایسه با روش اول بازده بسیار بالاتری داشته و روش انجام آن نیز ساده‌تر است.

در این روش، ژن مورد نظر را با استفاده از پالس‌های الکتریکی یا الکتروپوریشن (Electroporation)، به داخل سلول‌های بنیادی جنینی انتقال داده و سپس سلول‌های بنیادی تراریخته را به درون بلاستوسیست حیوان تزریق کرده و طی نسل‌های متوالی، حیوان مورد نظر را به‌ دست می‌آورند.

این فرآیند کاملاً با فرآیند Embryo Cloning یا Reproductive Cloning متفاوت است؛ چرا که در بحث کلونینگ، یک تخمک اخذ شده و پس از تخلیه هسته آن، هسته یک سلول غیرجنسی (سوماتیک) را که از همان فرد یا فرد دیگری گرفته شده، با آن جایگزین می‌کنند.

نکته دیگر این‌که تولید یک فرد کامل با استفاده از سلول‌های بنیادی، فقط با استفاده از سلول‌های بنیادی جنینی امکان‌پذیر است.

البته می‌توان از سلول‌های بنیادی بالغ یا سلول‌های سوماتیک (غیرجنسی) بزرگسالان هم برای این منظور استفاده کرد که در این صورت باید از روش کلونینگ استفاده نمود؛ ولی در مورد سلول‌های بنیادی جنینی نیازی به کلونینگ نیست.

2-10- استفاده از سلول‌های بنیادی جنینی برای تولید اسپرم و تخمک سلول‌های بنیادی جنینی به واسطه ویژگی پُرتوانی بالا، قادرند به انواع مختلفی از سلول‌ها تبدیل شوند.

حتی بر اساس گزارش‌های اخیر، محققان توانسته‌اند در شرایط آزمایشگاهی، با استفاده از این سلول‌ها، تخمک و اسپرم نیز تهیه کنند.

این توانایی که بتوان سلولی مانند اسپرم یا تخمک تولید نمود که تقسیم میوز انجام داده و زایا باشد، از ارزش بسیار بالایی برخوردار است.

این ایده روش بسیار ارزشمندی است که در آینده، تحول بسیار بزرگی در درمان افراد نابارور ایجاد خواهد کرد.

برخی از مزایا و محدودیت‌های سلول‌های بنیادی جنینی و بالغ 1- اخلاق زیستی (Bioethic) سلول‌های بنیادی جنینی، از جنین زنده گرفته می‌شود، بنابراین در بسیاری از کشورها استخراج آنها ممنوع است؛ زیرا از بین بردن جنینی که قابلیت تبدیل شدن به یک انسان را دارد در حکم قتل نفس تلقی می‌شود.

به‌عنوان مثال، در کشور آلمان این عمل ممنوع بوده و در کشور انگلستان نیز تا چندی پیش، اجازه تحقیقات در این خصوص داده نشده بود.

اما در مقایسه با سلول‌های بنیادی جنینی، سلول‌های بنیادی بالغ از فرد بالغ گرفته شده و چون استخراج آن‌ها از بدن فرد موجب مرگ وی نمی‌شود، در نتیجه با این محدودیت مواجه نیستند.همچنین یکی از کاربردهای بالقوه هر دو دسته از سلول‌های بنیادی، همسانه‌سازی انسان به روش کلونینگ (Cloning) است که بحث‌های اخلاقی زیادی را به خود معطوف داشته است.

در اکثر کشورهای جهان کاربرد سلول‌های بنیادی، با هر منشأ که باشد، برای همسانه‌سازی انسان ممنوع است.

در عین حال، سایر کاربردهای بالقوه و بالفعل سلول‌های مذکور در عرصه پزشکی در اقصی‌ نقاط جهان به شدت مورد توجه و تحقیق هستند.

2- پس‌زدگی با توجه به اینکه از سلول‌های بنیادی بالغ هر بیمار می‌توان جهت مداوای خودش استفاده کرد، بنابراین، پس از تزریق آن‌ها به بدن بیمار، سیستم ایمنی بدن فرد، سلول‌های مذکور را به‌عنوان یک سلول یا بافت بیگانه تلقی نکرده و مشکل پس‌زدگی یا رد پیوند به‌وجود نمی‌آید.

شایان ذکر است، پس‌زدگی، یکی از محدودیت‌های عمده پیش روی محققان در بهره‌گیری از سلول‌های بنیادی جنینی است، زیرا آنتی‌ژن‌های سازگاری نسجی این سلو‌ل‌ها با شخص گیرنده یکی نبوده و احتمال پس‌زدگی آن‌ها بالا می‌رود.

البته تحقیقاتی در حال انجام است که مولکول‌های عرضه‌کننده آنتی‌ژن‌ها را فرونشانند (suppress) تا این مشکل رفع شود.

3- تمایز سلول‌های بنیادی جنینی دارای قدرت تکثیر و تمایز بالایی هستند، به‌گونه‌ای‌که بعضاً بدون اعمال تیمار خاصی، خودبه‌خود به سلول‌های دیگر تبدیل می‌شوند.

بنابراین باید جلوی تمایز ناخواسته و تصادفی آنها گرفته شود تا تبدیل به بافت‌های دیگر نشوند.

سلول‌های بنیادی بالغ نیز در محیط کشت، علاقه به تکثیر شدن دارند و با اعمال تیمارهای خاص در مسیر تمایز هدفمند قرار می‌گیرند.

بنابراین، یکی از مشکلات عمده در رابطه با تکثیر و تمایز سلول‌های بنیادی (جنینی و بالغ) این است که جهت‌دهی و هدایت مسیر تمایز این سلول‌ها به سلول‌های دیگر، قدری سخت و ناشناخته است؛ در حالی‌که اگر مسیر تکثیر و تمایز شناسایی شود، می‌توان به چگونگی پیدایش سلول‌های مختلف پستانداران در دوران جنینی نیز پی برد و هم‌چنین از این طریق می‌توان ژن‌های دخیل در تکوین سلول‌های مختلف (نظیر قلب، اعصاب و غیره) را شناسایی نمود.

در این‌جا مزیت سلول‌های بنیادی جنینی بر سلول‌های بنیادی بالغ آن است که سلول‌های بالغ چنین اطلاعاتی را به ما نمی‌دهند.

4- ناهماهنگی Arithmy زمانی‌که از سلو‌ل‌های بنیادی جنینی برای ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده قلب استفاده می‌شود، در برخی موارد، ناهماهنگی بین بافت قلب و بافت ترمیم‌شده به وجود می‌آید.

زیرا در این حالت، سلول‌های بنیادی جنینی که با بافت قلبی هموژنی کامل ندارند؛ به سلو‌ل‌های قلبی تبدیل شده‌اند.

این مسأله باعث می‌شود در د ضربان این دو قسمت ناهمخوانی پیش آید و ریتم ضربان قلب به هم بخورد.

مشکل ناهماهنگی در برخی از آزمایشاتی که روی موش‌ها انجام‌شده، دیده شده است.

اما این مشکل در مورد سلول‌های بنیادی بالغ، که از خود فرد بیمار دریافت شده‌اند، به چشم نمی‌خورد.

5- قدرت تکثیر و نامیرا بودن یکی از مهم‌ترین خصوصیات سلول‌های بنیادی جنینی این است که نامیرا هستند؛ یعنی برخلاف سلول‌های بنیادی بالغ که میرا بوده و پس از چند مرحله کشت و تکثیر، دچار فرآیند پیری می‌شوند، سلول‌های بنیادی جنینی دارای بقای زیادی بوده و پیر نمی‌شوند.

سلول‌های بنیادی بالغ، علیرغم این‌که قابلیت تکثیر و تمایز در محیط آزمایشگاه را دارند، اما نکته جالب آن است که تعداد تکثیرشان در شرایط آزمایشگاهی، محدود است، یعنی در شرایط مذکور تنها می‌توان آن‌ها را 30 و یا حداکثر 50 بار وادار به تقسیم کرد.

پس از آن، این سلول‌ها دچار فرآیند پیری شده و امکان تکثیر را از دست می‌دهند.

با این حال می‌توان از تمایز این سلول‌ها، رده‌های دیگری از سلول‌ها نظیر سلو‌ل‌های چربی، سلول‌های استخوانی، غضروفی و یا حتی سلول‌های قلبی و عصبی را تولید کرد.

6- قدرت پُرتوانی ویژگی دیگر سلول‌های بنیادی جنینی در مقایسه با سلول‌های بنیادی بالغ این است که دارای قدرت پُرتوانی (Pluripotency) بسیار بیشتری هستند.

به‌عبارت دیگر، در محیط آزمایشگاهی، قدرت تمایز این سلول‌ها به انواع دیگر سلول‌ها، بیش از سلول‌های بنیادی بالغ است.

برخی دیگر از مزایای سلول‌های بنیادی جنینی در مقایسه با سلول‌های بنیادی بالغ، توانایی تمایز و تولید انواع بیشتری از سلول‌ها را دارند.

کنترل مراحل رشد و تمایز آن‌ها، ساده‌تر از سلول‌های بنیادی بالغ است.

- به علت فراوانی نسبتاً بیشتر، جداسازی آن‌ها راحت‌تر از سلول‌های بنیادی بالغ است.

- دانش بدست آمده از سلول‌های بنیادی جنینی حیوانات، در مطالعات انسانی نیز کاربرد دارد.

- تحقیقات انجام شده بر روی سلول‌های بنیادی جنینی، موجب ارتقاء تکنیک‌های تکثیر و استفاده از سلول‌های بنیادی بالغ می‌شود.

تحقیقات فعلی و چشم‌اندازهای آینده هم‌اکنون، اغلب محققانی که در اقصی نقاط دنیا سرگرم مطالعه سلول‌های بنیادی هستند چند موضوع خاص را در رابطه با این سلول‌ها پی‌گیری می‌کنند: 1.

درک صحیح از مراحل رشد و تمایز سلول‌های بنیادی 2.

شناسایی، جداسازی و خالص‌سازی تیپ‌های مختلف سلول‌های بنیادی 3.

جهت‌دار کردن تمایز سلول‌های بنیادی به‌منظور تبدیل آن‌ها به سلول‌های مورد نیاز جهت درمان بیماری‌ها .4 ایجاد قابلیت پیوند در این سلول‌ها 5.

پیشگیری از پس‌زدگی پیوند سلول‌های بنیادی 6.

تکثیر سلول‌های بنیادی در مقیاس صنعتی و زیاد 7.

تأیید نتایج موفقیت‌آمیز بررسی‌های حیوانی در آزمایش‌های انسانی 8.

عملکردی یا فانکشنال کردن سلول‌های تولیدی 9.

افزایش کارایی یا Efficiency سلول‌های بنیادی فصل دوم) جایگاه و وضعیت ایران در زمینه سلول‌های بنیادی خوشبختانه همگام با پیشرفت‌های اخیر دنیا در زمینه سلول‌های بنیادی، این موضوع در کشور ما نیز مورد توجه قرار گرفته و فعالیت‌های خوبی توسط چند مرکز پژوهشی و دانشگاهی در این مورد، انجام گرفته است.

برای مثال، علیرغم مشکلات موجود، محققان کشورمان در پژوهشکده رویان و دانشکده پزشکی دانشگاه تربیت مدرس تحقیقات ارزنده‌ای در این‌ باره انجام داده‌اند که دستاوردهای ارزشمندی به‌همراه داشته است.

در ادامه به معرفی گوشه‌ای از این تلاش‌ها و جایگاه ایران در این عرصه می‌پردازیم: الف) پژوهشکده رویان پژوهشکده علوم سلولی و ناباروری رویان، یکی از مراکز تحقیقاتی وابسته به جهاد دانشگاهی کشور است که در زمینه بهداشت باروری و ناباروری و علوم تولید‌مثل فعالیت می‌کند.

این مرکز در کنار فعالیت‌های درمانی و سرویس‌دهی به زوج‌های نابارور، بخش اصلی فعالیت‌های خود را در حوزه امور پژوهشی و آموزشی متمرکز کرده و در قالب چندین گروه تخصصی به تحقیق در زمینه علوم باروری و تولید‌مثل می‌پردازد.

محققان این پژوهشکده در کنار موفقیت‌هایی نظیر تولد اولین مورد نوزاد با استفاده از جنین منجمد در ایران (سال 1375) و تولد اولین نوزاد حاصل از روش ICSI با استفاده از اسپرم منجمد شده یک فرد بیضه‌برداری شده (سال 1378)؛ اخیراً توانستند با کشت و تکثیر نخستین رده از سلول‌های بنیادی جنینی انسان (بن‌یاخته‌های جنینی) در ایران (سال 1382) به فناوری تولید سلول‌های بنیادی جنین انسان دست پیدا کنند.

گزارش این پروژه در شهریور ماه 1382 در جلسه‌ای خدمت مقام معظم رهبری نیز ارایه گردید.

سابقه تحقیقات پژوهشکده رویان در زمینه سلول‌های بنیادی جنینی منبع: اینترنت فهرست مطالب عناوین صفحه فناوری سلول های بنیادی 1 معرفی فناوری سلولهای بنیادی و کاربردهای آن 2 تاریخچه تولید و استفاده از سلولهای بنیادی 3 منشأ سلولهای بنیادی بالغ 4 منشأ سلولهای بنیادی جنینی 5 کاربردهای سلولهای بنیادی 8 برخی از مزایا و محدودیت های سلولهای بنیادی جنینی و بالغ 19 تحقیقات فعلی و چشم اندازهای آینده 24