به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، امکان جایگزینی یا ارتقاء اجزای سلولی بدن انسان منجر به سناریویی بی سابقه شده است. برای اولین بار در تاریخ، سلول‌ها و بافت‌های بدن جدید را می‌توان در شرایط خارج از بدن برای جایگزینی قسمت‌های آسیب‌دیده یا پوسیده بدن از طریق پیوند سلولی، مشابه جایگزینی قطعات یک شکل تولید کردند. استفاده از سلول‌های بنیادی برای بازسازی بافت/ارگان و برای درمان ضایعات و بیماری‌ها در چند دهه گذشته موفقیت چشمگیری داشته است و درمان‌های معتبر متعددی در حال حاضر برای مقابله با شرایطی که تاکنون غیرقابل درمان بوده‌اند در دسترس هستند. این درمان‌های سلول‌های بنیادی ممکن است بر روی سلول‌های اصلاح‌شده ژنتیکی و سلول‌های اولیه تکیه کنند. بسیاری از درمان‌های سلول بنیادی، اما نه همه آن‌ها، در دسته مهندسی زیست پزشکی قرار می‌گیرند، زیرا ممکن است شامل دستکاری ژنتیکی، و همچنین مواد داربست پیچیده، سیستم‌های کشت و تحویل سلولی نوآورانه، و سیستم‌های تصویربرداری و نظارت بر سلول باشند. با کمک‌های مالی فراوان دولتی و خصوصی برای دستیابی به این هدف، رشته مهندسی زیست پزشکی در آینده به طور قابل توجهی رشد خواهد کرد. 
درمان با سلول‌های بنیادی برای بهبود و بازسازی بافت
سلول‌های بنیادی دارای دو ویژگی متمایز هستند: (1) خود نوسازی، یا توانایی حفظ دورهای متوالی تقسیم سلولی، و (2) قدرت، یا توانایی ایجاد سایر انواع سلول‌های تخصصی. با توجه به این اصل، سلول‌های بنیادی را می‌توان به عنوان همه توان، پرتوان، چند توان یا تک توان طبقه بندی کرد. اکثر سلول‌های بالغ در بدن انسان بسیار تخصصی (متمایز) هستند و توانایی خود را برای انجام تقسیم سلولی از دست داده اند. از این رو، آن‌ها به عنوان "سلول‌های پس از میتوزی" نیز شناخته می‌شوند. هنگامی که سلول‌های پس از میتوزی تمایز یافته در نتیجه پیری طبیعی یا ضایعات/بیماری می‌میرند، باید از طریق فعال‌سازی سلول‌های بنیادی محلی، که اغلب مختص بافت هستند و محدود به حفره‌های خاصی در بدن بزرگسالان هستند، بازسازی شوند. بافت‌های بالغ از نظر میزان خود نوسازی بسیار متفاوت هستند، به طوری که برخی از بافت‌ها دارای جمعیت فراوان و با تکثیر بالایی از سلول‌های بنیادی هستند (به عنوان مثال، اپیتلیوم گوارشی و پوست و مغز استخوان) در حالی که برخی دیگر حاوی جمعیت سلول‌های بنیادی نسبتاً ساکن هستند که می‌توانند در آن‌ها فعال شوند (پاسخ به آسیب، مانند عضلات و سیستم عصبی مرکزی). نوسازی طبیعی بافت به این سلول‌های بنیادی خاص بافت بالغ بستگی دارد که می‌توانند برای گسترش ex vivo و توسعه درمان‌های مهندسی بافت برداشت شوند. جایگزین‌های سلول‌های بنیادی بافت بالغ، سلول‌های بنیادی جنینی (ESCs) و سلول‌های بنیادی پرتوان القایی (iPSCs) هستند، اما استفاده از آن‌ها در درمان‌های احیاکننده تا حد زیادی به‌ترتیب با محدودیت‌های اخلاقی و ایمنی محدود شده است.
جوانسازی توسط سلول‌های بنیادی
یکی از مشکلات آشکار در درمان با سلول‌های بنیادی، شروع پیری سلولی است که در آن سلول‌ها توانایی خود را برای تقسیم و خود نوسازی از دست می‌دهند. این پدیده ارتباط نزدیکی با پیری دارد و ممکن است دلایل مختلفی مانند دو برابر شدن بیش از حد جمعیت انباشته (پیری همانندسازی) و استرس ژنوتوکسیک، اکسیداتیو و/یا متابولیک داشته باشد. علاوه بر این، سلول‌های پیر یک سکرتوم تغییر یافته را نشان می‌دهند که می‌تواند اثرات مضری بر بافت‌ها داشته باشد. پیری سلول‌های بنیادی یک عامل محدود کننده اصلی در مهندسی بافت است و چندین استراتژی جوان سازی برای جلوگیری یا به تاخیر انداختن آن ابداع شده است. برخی از موثرترین آن‌ها به بیان ژنتیکی "عوامل جوان کننده" متکی هستند، مانند عوامل شناخته شده Yamanaka OCT4، SOX2، KLF4، و CMYC (OSKM) ترانس کریپتاز معکوس تلومراز (TERT)، یا سایر فاکتورهای رونویسی مانند NANOG، YAP و FOXD1. این رویکرد حتی در داخل بدن به کار گرفته شده است، جایی که جوانسازی در اندام‌های مختلف و در بسیاری از سطوح به دنبال بیان بیش از حد اجباری OSKM و سایر فاکتورهای رونویسی مرتبط با پرتوانی در موش‌های تراریخته نشان داده شده است.
همانند توسعه هوش مصنوعی، امکان جوان‌سازی بافت‌های پیر و افزایش مصنوعی عمر انسان می‌تواند جعبه پاندورا را برای بشریت بگشاید، با هزاران کاربرد و پیامدهای احتمالی امیدوارکننده و مشکوک. با این حال، یک محدودیت وجود دارد. در مرحله فعلی رشد، این استراتژی‌های جوان‌سازی به اصلاح ژنتیکی دائمی بستگی دارد که خطر عوارض جانبی بالایی دارد. به عنوان مثال، عوامل یاماناکا به دلیل عملکرد برنامه‌ریزی مجدد خود به خوبی شناخته شده‌اند، اما همچنین به عنوان عوامل بسیار انکوژنیک شناخته شده‌اند. بنابراین، یک موضوع عمده مربوط به القای چرخه‌ای این عوامل جوان کننده است. 
سلول‌ها و جوانسازی
با کنار گذاشتن خطرات جوان‌سازی ژنتیکی، روش‌های کمتر رادیکال دیگری به‌طور تجربی برای افزایش نوسازی و قدرت سلول‌های بنیادی و در عین حال به تاخیر انداختن پیری توسعه داده شده‌اند. اینها شامل تحریک اتوفاژی و هیپوکسی، و تنظیم دارویی مسیرهای سیگنالینگ مختلف مانندmTOR ، PI3K/AKT ، یا Wnt/β- است. قابل ذکر است، این درمان‌ها تغییراتی را در سطح اپی ژنتیک ایجاد می‌کنند که به طور غیرمستقیم منجر به بیان بالاتر OSKM و سایر عوامل برنامه‌ریزی مجدد توسط سلول‌های بنیادی می‌شود، اما با عوارض جانبی کمتری نسبت به روش‌های برنامه‌ریزی مجدد سنتی است. محدودیت این است که این مداخلات دارویی و/یا متابولیک ممکن است باعث ایجاد فنوتیپ جوان‌سازی ظریف‌تر و بسیار کمتر نسبت به بیان ژنتیکی آشکار OSKM شود. صرف نظر از روش جوانسازی انتخاب شده، محدودیت نهایی که تاکنون توجه نسبتا کمی به آن جلب شده است، تجمع جهش‌های سوماتیک در سلول‌های بنیادی است. اگر سلول‌های بنیادی به طور مصنوعی برای دور زدن مکانیسم‌های پیری القا شوند، یکی از پیامدهای درازمدت احتمالی القای تومورزایی است. 
تحقیق در مورد درمان با سلول‌های بنیادی: تأثیر اجتماعی بلند مدت
کسانی که با درمان‌های مبتنی بر سلول‌های بنیادی آشنا هستند، ممکن است مسیر طولانی و دشواری را که پیش از یک کشف امیدوارکننده در سطح آزمایشگاهی پیش می‌آید، درک کنند، در این مرحله محققان به دنبال ترجمه آن به عملکرد بالینی در قالب یک محصول درمانی پیشرفته (ATMP) خواهند بود. مطالعات بسیاری از چالش‌های نظارتی را ارائه می‌دهد که در چنین مواردی اعمال می‌شود، از جمله تأمین مالی آزمایشات بالینی بسیار گران قیمت تحت استانداردهای آزمایشگاهی عملکرد خوب تولید (GMP). دلیل این پیچیدگی نظارتی این است که محققین با پیچیده ترین و غیرقابل پیش بینی ترین داروها سر و کار دارند: سلول‌ها و بافت‌های زنده. به طور متناقض، این مشکل در ترجمه به عمل بالینی می‌تواند مانعی برای شناخت اجتماعی این تحقیق باشد، زیرا تعداد کمی از درمان‌های سلول بنیادی که در سطح تجربی توسعه یافته‌اند به کلینیک می‌رسند و به پیشرفت‌های موثر در مدیریت بالینی ترجمه می‌شوند. 
تاثیرات سلول‌های بنیادی
ارزیابی تاثیر در علوم بهداشتی فرآیند مهمی برای ارزیابی اثربخشی و سودمندی تحقیقات زیست پزشکی در بهبود نتایج مراقبت‌های بهداشتی است. بر این اساس، تحقیقات در مورد موضوعاتی مانند بازسازی و جوان‌سازی اندام‌ها می‌تواند دارای اثرات بالقوه سلامتی باشد. با این حال، تحقیقات سلول‌های بنیادی نتایجی را در مورد تأثیر اجتماعی در مقیاس زمانی نسبتاً طولانی چندین سال یا حتی دهه‌ها ایجاد می‌کند. بنابراین، مهم است که زمینه و هدف تحقیق مورد ارزیابی را نیز در نظر گرفت. محققین باید ارتباط متقابل تحقیقات پیش بالینی و بالینی را به عنوان یک راه اصلی برای ایجاد تأثیر اجتماعی معنادار بشناسند و ترویج کنند، زیرا پیشرفت در تحقیقات پیش بالینی اغلب راه را برای آزمایش‌های بالینی و توسعه درمان‌های جدید هموار می‌کند. بدون شک، تحقیقات در مورد درمان‌های سلول‌های بنیادی همراه با جوان سازی سلولی می‌تواند تأثیر درازمدت قابل توجهی بر جامعه داشته باشد.
شکی نیست که درمان با سلول‌های بنیادی همراه با مهندسی زیست پزشکی و جوان سازی سلولی می‌تواند تأثیر قابل توجه و دائمی بر بشریت داشته باشد. مسلماً، روند توسعه درمان‌های جوان‌سازی در مراحل ابتدایی خود است و ممکن است زمان زیادی طول بکشد تا آن‌ها به واقعیت تبدیل شوند. با این حال، زمانی در مورد سایر بیماری‌ها و ضایعات که اکنون با پیوند سلول‌های بنیادی قابل درمان هستند، همین امر صادق بود. کم اهمیت جلوه دادن تأثیر اجتماعی درمان با سلول‌های بنیادی ممکن است بر تخصیص منابع عمومی به این حوزه تأثیر بگذارد، اما چنین تحقیقاتی با حمایت مالی خصوصی ادامه خواهد یافت.

پایان مطلب/