به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، ساخت سلول‌های بنیادی از سلول‌های بیمار بالغ (به جای جنین انسان) یکی از راه‌های موجود در درمان‌های پزشکی مدرن است. مهندسان زیست پزشکی و محققان پزشکی در UNSW سیدنی به طور مستقل اکتشافاتی در مورد ایجاد سلول‌های بنیادی خون جنینی انجام داده‌اند که می‌تواند روزی نیاز به اهداکنندگان سلول‌های بنیادی خون را از بین ببرد. این دستاوردها بخشی از حرکت در پزشکی بازساختی به سمت استفاده از سلول‌های بنیادی پرتوان القایی برای درمان بیماری است، که در آن سلول‌های بنیادی به جای استفاده از جنین‌های زنده انسان یا حیوان، از سلول‌های بافت بالغ مهندسی معکوس می‌شوند.
مقدمه
در حالی که دانش امروز، از سال 2006 در مورد سلول‌های بنیادی پرتوان القایی شکل گرفت، هنوز چیزهای زیادی در مورد چگونگی تقلید تمایز سلولی در بدن انسان به طور مصنوعی و ایمن در آزمایشگاه برای اهداف درمانی پزشکی نیاز است. نتایج دو مطالعه از سوی محققان UNSW در این زمینه منتشر شده است که نه تنها به چگونگی پیش‌سازهای سلول‌های بنیادی خون در حیوانات و انسان‌ها، بلکه چگونگی القای مصنوعی آن‌ها نیز اشاره می‌کند.
در مطالعه‌ای که در Cell Reports منتشر شد، محققان دانشکده مهندسی بیومدیکال UNSW نشان دادند که چگونه شبیه‌سازی ضربان قلب جنین با استفاده از یک دستگاه میکروسیال در آزمایشگاه منجر به توسعه «پیش‌سازهای» سلول‌های بنیادی خون انسان می‌شود. در مقاله‌ای دیگرکه اخیراً در Nature Cell Biology منتشر شده است، محققان UNSW Medicine & Health هویت سلول‌هایی را در جنین موش که مسئول ایجاد سلول‌های بنیادی خون هستند، آشکار کردند. هر دو مطالعه گام‌های مهمی به سوی درک چگونگی، زمان، مکان و اینکه کدام سلول‌ها در ایجاد سلول‌های بنیادی خون هستند، ایجاد می‌کنند. در آینده، این دانش می‌تواند برای کمک به بیماران سرطانی، از جمله افرادی که تحت دوزهای بالایی از رادیو و شیمی‌درمانی قرار گرفته‌اند، استفاده شود تا سلول‌های بنیادی خون ضعیف خود را دوباره پر کنند.
تقلید از قلب
در این مطالعه که در Cell Reports به تفصیل شرح داده شد، محققین توضیح دادند که چگونه یک سیستم میکروسیال 3 سانتی متری، سلول‌های بنیادی خون تولید شده از یک رده سلول‌های بنیادی جنینی را برای تقلید از ضربان قلب جنین و شرایط گردش خون پمپاژ می‌کند. محققین ابراز داشتند که در چند دهه اخیر مهندسان زیست پزشکی تلاش کرده‌اند تا سلول‌های بنیادی خون را در ظروف آزمایشگاهی بسازند تا مشکل کمبود سلول‌های بنیادی اهداکننده را حل کنند. اما هنوز کسی نتوانسته به آن دست یابد. این سیستم‌ها باعث توسعه سلول‌های بنیادی خونی شدند که می‌توانند به اجزای مختلف خون (گلبول‌های سفید، گلبول‌های قرمز، پلاکت‌ها و غیره) متمایز شوند. آن‌ها از دیدن همین فرآیند (معروف به خون‌سازی) که در دستگاه تکرار می‌شود هیجان‌زده بودند.
یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت که از اینکه این دستگاه نه تنها پیش سازهای سلول‌های بنیادی خون را ایجاد کرد که به تولید سلول‌های خونی تمایز یافته ادامه دادند، شگفت زده شد. از طرفی سلول‌های بافتی محیط قلب جنینی را نیز ایجاد کرده که برای این فرآیند بسیار مهم است.
در این مطالعه مشخص شد که سلول‌های بنیادی خون، که در جنین تشکیل می‌شوند، در واقع در دیواره رگ اصلی به نام آئورت تشکیل می‌شوند. به کبد می‌روند و آنچه را که خون سازی قطعی یا خون سازی کامل می‌نامند تشکیل می‌دهند. تشکیل آئورت و سپس خروج سلول‌ها از آئورت به گردش خون، مرحله بسیار مهم برای تولید این سلول‌ها است. محققین نشان دادند که می‌توان سلولی تولید کرد که می‌تواند انواع مختلف سلول‌های خونی را تشکیل دهد. همچنین نشان دادند که ارتباط بسیار نزدیکی با سلول‌های پوشاننده آئورت وجود دارد. 
محققان نسبت به موفقیت خود در تقلید شرایط قلب جنینی با یک دستگاه مکانیکی محتاطانه خوشبین هستند. آن‌ها امیدوارند که این بتواند گامی به سوی حل چالش‌هایی باشد که امروزه درمان‌های پزشکی احیاکننده را محدود می‌کنند. کمبود اهداکننده سلول‌های بنیادی خون، رد سلول‌های بافت اهداکننده، و مسائل اخلاقی پیرامون استفاده از جنین‌های IVF از مشکلات پیش رو می‌باشد. 
ساخت سلول‌های بنیادی خون از رده‌های سلول‌های بنیادی پرتوان این مشکل را بدون نیاز به اهداکنندگان همسان بافتی که منابع فراوانی برای درمان سرطان‌های خون یا بیماری‌های ژنتیکی فراهم می‌کنند، حل می‌کند. محققین در حال کار بر روی افزایش مقیاس ساخت این سلول‌ها با استفاده از بیوراکتورها هستند.
حل معما 
در همین حال، و مستقل از این تیم تحقیقاتی، دانشمندانی از دانشکده پزشکی و بهداشت UNSW در حال انجام تحقیقات خود در مورد چگونگی ایجاد سلول‌های بنیادی خون در جنین بودند. محققان در مطالعه خود بر روی موش‌ها به دنبال مکانیسمی بودند که به طور طبیعی در پستانداران برای ساخت سلول‌های بنیادی خون از سلول‌های پوشش دهنده رگ‌های خونی به نام سلول‌های اندوتلیال استفاده می‌شود.
قبلاً مشخص بود که این فرآیند در جنین‌های پستانداران اتفاق می‌افتد، جایی که سلول‌های اندوتلیال که آئورت را می‌پوشانند در طی خون سازی به سلول‌های خونی تبدیل می شوند. اما هویت سلول‌هایی که این فرآیند را تنظیم می‌کنند تا کنون یک راز بوده است.
محققین در مقاله خود توضیح دادند که چگونه این معما را با شناسایی سلول‌هایی در جنین که می‌توانند سلول‌های اندوتلیال جنینی و بالغ را به سلول‌های خونی تبدیل کنند، حل کردند. این سلول‌ها که به عنوان سلول‌های استرومایی + PDGFRA مشتق از Mesp1  شناخته می‌شوند، در زیر آئورت قرار دارند و در طول رشد جنینی فقط آئورت را در یک پنجره بسیار باریک احاطه می‌کنند.
محققین ابراز داشتند که دانستن هویت این سلول‌ها سرنخ‌هایی را در اختیار محققان پزشکی قرار می‌دهد که چگونه سلول‌های اندوتلیال بالغ پستانداران می‌توانند برای ایجاد سلول‌های بنیادی خون تحریک شوند (کاری که معمولاً قادر به انجام آن نیستند). تحقیقات جاری نشان دادند که وقتی سلول‌های اندوتلیال جنین یا بالغ با سلول‌های استرومایی +PDGFRA  مشتق از Mesp1 مخلوط می‌شوند، شروع به ساخت سلول‌های بنیادی خون می‌کنند. در حالی که قبل از اینکه این به عمل بالینی ترجمه شود، از جمله تایید نتایج در سلول‌های انسانی، به تحقیقات بیشتری نیاز است. این کشف می‌تواند ابزار جدیدی بالقوه برای تولید سلول‌های خونساز قابل پیوند باشد. استفاده از سلول‌های شخص برای تولید سلول‌های بنیادی خون می‌تواند نیاز به انتقال خون اهداکننده یا پیوند سلول‌های بنیادی را از بین ببرد. 
پایان مطلب/