به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، بیماری‌های قلبی همچنان اصلی‌ترین علت مرگ‌ومیر در سراسر جهان هستند. به‌رغم پیشرفت‌های عمده در زمینه درمان‌های دارویی و جراحی، هنوز بازسازی کامل قلب آسیب‌دیده ممکن نشده است. در‌‌این‌میان، دو فناوری نوین، امیدهای تازه‌ای را برای مقابله با بیماری‌های قلبی ایجاد کرده‌اند: استفاده از سلول‌های بنیادی پرتوان القاشده انسانی (hiPSCs) برای بازسازی بافت قلبی و پیوند قلب خوک‌های مهندسی‌شده ژنتیکی به انسان. این دستاوردها نه‌تنها قابلیت‌های جدیدی را برای درمان بیماری‌های قلبی فراهم کرده‌اند، بلکه افق‌های تازه‌ای را در حوزه پزشکی بازساختی گشوده‌اند.

سلول‌های بنیادی پرتوان القاشده انسانی

 hiPSCs نخستین بار در سال 2006 توسط دانشمندان معرفی شد. این سلول‌ها از طریق بازبرنامه‌ریزی سلول‌های بالغ بدن به حالت پرتوان تولید می‌شوند. پرتوانی به معنای توانایی تمایز این سلول‌ها به هر نوع سلول موجود در بدن است. این ویژگی،  hiPSCs  را به گزینه‌ای بی‌نظیر برای درمان بیماری‌های مختلف تبدیل کرده است.

سلول‌های بنیادی پرتوان القاشده انسانی: انقلابی در ترمیم قلب

سلول‌های بنیادی پرتوان القاشده انسانی (hiPSCs) که از سلول‌های بالغ بدن بازبرنامه‌ریزی شده‌اند، به دلیل توانایی تمایز به انواع سلول‌ها، از جمله سلول‌های قلبی، در درمان بیماری‌های قلبی بسیار مؤثر هستند. تحقیقات نشان داده‌اند که این سلول‌ها می‌توانند با ترشح فاکتور رشد فولیستاتین، تکثیر سلول‌های قلبی را تحریک کنند. این فرآیند به بازسازی بافت‌های آسیب‌دیده قلب و بهبود عملکرد آن کمک می‌کند. یکی از راهکارهای اصلی در استفاده از hiPSCs، تمایز آن‌ها به کاردیومیوسیت‌ها و تزریق این سلول‌ها به قلب آسیب‌دیده است. این روش به بازسازی ساختاری و عملکردی قلب کمک می‌کند. مطالعات اخیر، از جمله تحقیقی که در سال 2024 توسط محققان منتشر شد، نشان داده‌اند که hiPSCs می‌توانند تأثیرات شگفت‌انگیزی در مدل‌های حیوانی از آسیب قلبی داشته باشند. این مطالعه تأکید می‌کند که استفاده از سلول‌های بنیادی نه‌تنها می‌تواند باعث بازسازی بافت قلب شود، بلکه از آسیب‌های ثانویه مانند فیبروز و التهاب نیز جلوگیری می‌کند. علاوه‌ بر استفاده مستقیم از سلول‌های بنیادی، اگزوزوم‌های مشتق‌شده از آن‌ها نیز به‌عنوان ابزار مؤثر در بازسازی قلب شناخته شده‌اند. اگزوزوم‌ها، وزیکول‌های کوچک حاوی مواد زیستی، یکی از محصولات جانبی hiPSCs هستند که به‌عنوان ابزارهای درمانی بالقوه مورد بررسی قرار گرفته‌اند. این اگزوزوم‌ها به طور کلی التهاب را کاهش داده، فرآیند رگ‌زایی را تحریک کرده و مرگ سلولی را مهار می‌کنند. این اگزوزوم‌ها، که حاوی مولکول‌هایی نظیر RNA و پروتئین‌های بازسازی‌کننده هستند، می‌توانند التهاب و مرگ سلولی را مهار کنند و فرآیند رگ‌زایی را تقویت نمایند. استفاده از اگزوزوم‌ها همچنین خطرات مرتبط با پیوند مستقیم سلول‌های بنیادی، نظیر تشکیل تومور، را کاهش می‌دهد. یکی دیگر از دستاوردهای مهم در این زمینه، استفاده از hiPSCs  برای تولید بافت‌های سه‌بعدی قلبی است. در این روش،  hiPSCs به کاردیومیوسیت‌ها تمایز یافته و روی داربست‌های زیستی قرار داده می‌شوند تا بافت‌های قلبی جدیدی تولید شود. این بافت‌ها به‌عنوان جایگزینی برای نواحی آسیب‌دیده قلب طراحی شده‌اند و امکان بازسازی ساختاری و عملکردی قلب را فراهم می‌کنند. پژوهش‌هایی در سال‌های اخیر نشان داده‌اند که این بافت‌های سه‌بعدی می‌توانند انسجام ساختاری قلب را بازگردانده و در درمان و بهبود عملکرد قلب نقش مهمی ایفا کرده‌اند.

پیوند قلب خوک‌های مهندسی‌شده ژنتیکی به انسان: راهکاری انقلابی برای نارسایی قلبی

علاوه‌بر فناوری سلول‌های بنیادی، استفاده از قلب خوک‌های مهندسی‌شده ژنتیکی به‌عنوان راه‌حلی برای نارسایی قلبی نیز مطرح شده است. خوک‌ها به دلیل شباهت‌های ساختاری و عملکردی قلبشان به قلب انسان، یکی از گزینه‌های اصلی در پیوند بین‌گونه‌ای محسوب می‌شوند. اما موانع بزرگی نظیر پس‌زدگی شدید ایمنی و انتقال بیماری‌های خوکی به انسان، این ایده را سال‌ها محدود کرده بود. در سال 2025، محققان برای نخستین بار موفق به پیوند قلب یک خوک مهندسی‌شده ژنتیکی به بدن یک بیمار انسانی شدند. این دستاورد تاریخی، که در مقاله‌ای در مجله Nature Medicine گزارش شده است، توانست چالش‌های پیشین را پشت سر بگذارد. دراین‌تحقیق، خوک‌ها به‌گونه‌ای مهندسی‌شده بودند که ژن‌های مرتبط با پاسخ‌های ایمنی بدن انسان حذف و تغییر داده شوند. این تغییرات ژنتیکی واکنش‌های ایمنی شدید را کاهش داده و از پس‌زدگی جلوگیری کردند. علاوه‌بر‌‌این، پژوهشگران با حذف ویروس‌های خاص خوکی از ژنوم این حیوانات، خطر انتقال بیماری‌های بین‌گونه‌ای را نیز کاهش دادند. عملکرد پایدار قلب پیوندی در بدن بیمار نشان‌دهنده پتانسیل بالای این روش برای حل مشکل کمبود اهداکنندگان عضو بود. این پیشرفت می‌تواند دنیای جدیدی را برای بیماران مبتلا به نارسایی قلبی بگشاید و راه‌حلی دائمی برای جایگزینی قلب آسیب‌دیده فراهم کند. همچنین، امکان استفاده از قلب خوک‌های مهندسی‌شده به‌عنوان پلی برای بیمارانی که در انتظار پیوند قلب انسانی هستند، به‌طور جدی مطرح شده است.

ترکیب فناوری‌های نوین: یک راه‌حل جامع برای بازسازی قلب

درنگاه‌اول، استفاده از سلول‌های بنیادی پرتوان القاشده انسانی و پیوند قلب‌های خوک مهندسی‌شده ژنتیکی ممکن است به‌عنوان دو رویکرد جداگانه به نظر برسد، اما در حقیقت این دو فناوری می‌توانند مکمل یکدیگر باشند. اگزوزوم‌های مشتق‌شده از سلول‌های بنیادی می‌توانند برای کاهش التهاب و افزایش تحمل قلب‌های پیوندی استفاده شوند. از سوی دیگر، hiPSCs ممکن است به اصلاح قلب‌های مهندسی‌شده خوکی پیش از پیوند کمک کنند. فناوری چاپ سه‌بعدی و استفاده از بیورآکتورها نیز می‌تواند نقش کلیدی در ترکیب این دو روش داشته باشد. به‌عنوان مثال، تولید بافت‌های ترکیبی شامل سلول‌های انسانی و خوکی می‌تواند برای بیماران خاص راه‌حل‌های جدیدی ارائه دهد.

چالش‌ها و آینده‌پژوهی در حوزه درمان بیماری‌های قلبی

اگرچه دستاوردهای اخیر بسیار امیدبخش هستند، اما چالش‌های زیادی همچنان باقی است. در حوزه سلول‌های بنیادی، یکی از موانع اصلی، تمایز ناقص سلول‌ها و خطرات مرتبط با آن مانند تشکیل تومور است. در زمینه پیوند قلب خوک، هزینه‌های بالای مهندسی ژنتیکی و نیاز به آزمایش‌های گسترده برای اطمینان از ایمنی این روش‌ها از جمله مشکلات موجود هستند. تحقیقات آینده باید بر بهینه‌سازی این فناوری‌ها و کاهش هزینه‌ها تمرکز کنند. به‌کارگیری فناوری ویرایش ژنوم نظیرCRISPR-Cas9  می‌تواند مسیر را برای تولید قلب‌های مهندسی‌شده ایمن‌تر و ارزان‌تر هموار کند. همچنین، توسعه روش‌های نوین برای تمایز سلول‌های بنیادی و تولید بافت‌های قلبی قابل پیوند، می‌تواند کاربرد این فناوری‌ها را گسترش دهد.

نتیجه‌گیری: چشم‌انداز درمانی جدید برای بیماری‌های قلبی

پیشرفت‌های حاصل‌شده در استفاده از سلول‌های بنیادی پرتوان القاشده انسانی و قلب خوک‌های مهندسی‌شده ژنتیکی، نقطه عطفی در درمان بیماری‌های قلبی محسوب می‌شوند. این دستاوردها نه‌تنها امیدهای تازه‌ای برای بیماران مبتلا به نارسایی قلبی فراهم کرده‌اند، بلکه مسیرهای جدیدی را برای بازسازی بافت‌های آسیب‌دیده و ارائه درمان‌های مقرون‌به‌صرفه‌تر ایجاد کرده‌اند. با ادامه تحقیقات در این حوزه، احتمالاً در آینده نزدیک شاهد روش‌های درمانی ایمن‌تر و کارآمدتری خواهیم بود.

پایان مطلب./