نورنیور-گروه اجتماعی: سلولهای بنیادی به دلیل ویژگیهای منحصر بهفرد خود، جایگاه ویژهای در علوم زیستی و پزشکی پیدا کردهاند. این سلولها توانایی خودنوزایی دارند، یعنی میتوانند بارها تقسیم شوند و بدون از دست دادن ماهیت خود باقی بمانند. همچنین قادرند به سلولهای پیشساز و در نهایت به انواع مختلف سلولهای تخصصی بدن تبدیل شوند. این تواناییها باعث شده است سلولهای بنیادی به گزینهای جذاب برای ترمیم بافتهای آسیبدیده، مطالعه بیماریها و بررسی اثر داروهای جدید تبدیل شوند. با این حال، رفتار این سلولها بهشدت تحت تأثیر محیط اطرافشان قرار دارد و کنترل دقیق آنها در شرایط درمانی، همچنان یک چالش مهم به شمار میرود.
از نظر علمی، سلولهای بنیادی به دو دسته کلی «پرتوان» و «مختص بافت» تقسیم میشوند. سلولهای پرتوان میتوانند به انواع گوناگون سلولهای بدن تمایز پیدا کنند و از منابع جنینی یا از طریق بازبرنامهریزی سلولهای بالغ بهدست میآیند. در مقابل، سلولهای بنیادی مختص بافت تنها قادر به تولید سلولهای خاص همان بافت هستند. یکی از دغدغههای اصلی در استفاده از سلولهای پرتوان، احتمال بروز ناهنجاریهای ژنتیکی یا اپیژنتیکی است که میتواند ایمنی کاربرد درمانی آنها را کاهش دهد. علاوه بر این، مسائل اخلاقی مرتبط با استفاده از سلولهای بنیادی جنینی، توجه پژوهشگران را به سمت سلولهای بنیادی بالغ و پرتوان القایی سوق داده است.
بهناز بخشنده از دانشکده بیوتکنولوژی دانشکدگان علوم دانشگاه تهران به همراه سه همکار همدانشگاهی خود، پژوهشی را در این حوزه انجام دادهاند. این پژوهش با تمرکز بر بررسی دستکاری ژنتیکی سلولهای بنیادی و کاربرد آن در پزشکی، تلاش کرده است تصویری روشن از وضعیت کنونی این فناوری ارائه دهد. پژوهشگران با نگاهی جامع، به بررسی اهمیت اصلاح ویژگیهای سلولهای بنیادی برای استفادههای بالینی پرداختهاند و نقش این دستکاریها را در افزایش کارایی و ایمنی سلولها توضیح دادهاند.
روش کار این پژوهش بهصورت مرور روایتی بوده است. در این روش، محققان با بررسی و تحلیل مطالعات علمی پیشین، به ضرورت دستکاری ژنتیکی سلولهای بنیادی، انواع روشهای موجود برای این کار و مزایا و معایب هر یک پرداختهاند. همچنین راهکارهایی که میتوانند کارایی و امنیت این روشها را برای استفاده در درمان بیماران افزایش دهند، مورد توجه قرار گرفتهاند.
یافتههای این پژوهش نشان میدهند که سلولهای بنیادی به دلیل توانمندیهای ویژه خود، نقش مهمی در پزشکی شخصیسازیشده پیدا کردهاند. برای بهینهسازی رفتار این سلولها، اغلب نیاز به ایجاد تغییرات ژنتیکی وجود دارد؛ تغییراتی که میتواند بهصورت دائمی یا موقتی انجام شود. در گذشته، ایجاد جهشهای تصادفی با استفاده از مواد شیمیایی یا امواج رایج بود، اما امروزه ابزارهای دقیقتری برای تغییر هدفمند ژنها در دسترس است که امکان اصلاح یک ژن مشخص را فراهم میکند.
روشهای جدید دستکاری ژنتیکی، امکان انتقال ژنهای مورد نظر به سلولهای بنیادی را با استفاده از واسطههای زیستی، شیمیایی یا فیزیکی فراهم کردهاند. این پیشرفتها باعث شده است که پژوهشگران بتوانند ویژگیهای سلولها را دقیقتر کنترل کنند. با این حال، ایمنی این دستکاریها، بهویژه از نظر پاسخ ایمنی بدن و خطرات احتمالی مانند سرطانزایی، همچنان یکی از مهمترین دغدغهها برای کاربرد بالینی به شمار میرود.
طبق اطلاعات تکمیلی این پژوهش، اگرچه سلولهای بنیادی دستکاریشده پتانسیل بالایی در درمان بیماریها، پیوند بافت و پزشکی بازساختی دارند، اما هنوز چالشهای حلنشدهای وجود دارند. برای مثال، در پیوند بافت، حتی با وجود افزایش بیان ژنهای مقابلهکننده با رد پیوند، پاسخهای ایمنی تأخیری میتواند مشکلساز باشد. به همین دلیل، پایش دقیق سلامت بیماران و استفاده از روشهای تشخیصی حساس ضروری است.
از سوی دیگر، در حوزه سلولدرمانی، دستکاری ژنتیکی توانسته است بازده درمان را بدون افزایش چشمگیر هزینهها بالا ببرد، اما خطرات مرتبط با پاسخهای التهابی و ادغام ژنهای ویروسی در ژنوم میزبان همچنان مطرح است. به همین علت، پژوهشگران بر این باورند که در حال حاضر تمرکز بر دستکاری سلولهای بنیادی در شرایط آزمایشگاهی و استفاده از فرآوردههای آنها، گزینهای ایمنتر برای کاربردهای درمانی است. ترکیب فناوریهای ویرایش ژنوم با رعایت دقیق اصول ایمنی، میتواند تأثیر عمیقی بر آینده علم پزشکی داشته باشد.
گفتنی است این یافتهها در فصلنامه «یافتههای نوین در علوم زیستی» وابسته به دانشگاه خوارزمی منتشر شدهاند. این نشریه علمیپژوهشی به انتشار پژوهشهای جدید محققان در حوزه علوم زیستی و زیستفناوری میپردازد.