دانشگاه آزاد اسلامی اشکذر

گروه سلولی و مولکولی دانشگاه آزاد اسلامی اشکذر

ديکشنري اصطلاحات زیست شناسی و پزشکی

The dictionary of "Biological and Medical Terms", which is considered as the most succesful reference book on biomedical terminology, has been released in a new, revised edition.
It has been authored by the Athens University Professors, Th. Patargias, Κ. Sekeris, Κ. Sekeri-Patargia and L. Margaritis, and it is also available in electronic form (CD-ROM). The new edition has been enriched with over 2000 new terms and great effort has been taken in translating the new terms in accordance with the received and standardised versions which are current in the Greek scientific community.
If we did this, we could claim numbers of 1.200.000, 1.400.000 or even 2.000.000 words.
In addition to the English-Greek, Greek-English dictionary, the great thesaurus of the Greek language with more than 90.000 synonyms, is included
.
 
+ نوشته شده در  سه شنبه شانزدهم مهر 1387ساعت 21:37  توسط وحید.ف  | 

درخت ژینکوبیلویا

 

این درخت از کهن ترین گونه های باقی مانده در روی زمین است که قدمت آن به حدود ۲۰۰ میلیون سال پیش در عصر دایناسورها باز میگردد. زمانی بر این باور بودند که درخت پرسیاوش مویی دارای قدرتهای جادویی است و امروزه این مطلب پذیرفته شده است که جینکو دارای نقش و اثر دارویی بر حقی است.

مکانیسم عمل ترشحات ژینکو برای بهبود بعضی بیماریها
ترشحات جینکو که به صورت قرص ، مایع یا تزریق درون رگی تهیه میشوند به دلایل بسیاری برای نارسایی مغزی مصرف میشوند. مکانیسم عمل آن به این صورت است درخت ژينكوبيليا - وحید فرج زادکه با افزایش دادن جریان خون به سمت مغز و توسعه و بهبود ارسال پیامهای عصبی موجب کاهش نارسایی مغز میشود. همچنین این محصول یک تنظیف کننده بدون رادیکال آزاد است. نارسایی مغزی میتواند باعث ایجاد مشکلاتی در مهارتها و قابلیتهای معمولی فردی ، کاهش انرژی و توانایی فیزیکی ، افسردگی ، پرخاشگری ، سرگیجه ، سردرد و صدای زنگ در گوش شود. با آن که بعضی از افراد مبتلا به طنین صدا در گوش به مفید بودن جینکو ایمان دارند افراد دیگری اعتقاد دارند که جینکو رویهمرفته در این مورد بیاثر است.
در مورد مکانیسم این عمل باید گفت مهمترین اجزای جینکو شامل فلاونوئیدها و ترپنوئیدها میشوند. جینکولید B ، ترپنوئیدی که تاکنون وجود آن در هیچ گونه دیگری گزارش نشده است. در شرایط آزمایشگاهی از عمل عاملهای فعال کننده پلاکتهای خونی جلوگیری میکند. این عاملها برای شروع تجمع یافتن پلاکتهای خونی ضروری هستند و این مرحله در حقیقت مرحله آغازین انعقاد خون است. پس بنابراین ممکن است جینکو بتواند در شرایط طبیعی بر روند لخته شدن خون تأثیر منفی بگذارد و این میتواند دلیلی باشد برای آنکه چرا روز به روز بر تعداد خونریزش بینی در میان افرادی که از جینکو استفاده میکنند افزوده میشود.

اسامی ژینکو بیلوبا
نام قدیمی جینکو بیلوبا Salisburia adiantifolia بوده است و نیز دارای نامهای رایج درخت پر سیاوش مویی و درخت چهل تاج میباشد و همچنین نامهای چینی زیادی برای آن وجود دارد. در ژاپن نیز به آن Icho و به میوه آن Ginnan میگویند. این درخت وقتی که جوان است دارای شکل هرمی با شاخههای بلند قائم و قلمی است و هنگامی که مسنتر شد تاج آن پراکنده و نامنظم میشود. این درخت میتواند تا ۳۵ متر طول و ۱۰ متر قطر ساقه داشته باشد. این درخت برگ ریز است و برگهای آن بر روی شاخههای بلند پراکنده هستند در حالی که در رأس شاخههای کوتاه تراکم یافتهاند. شاخههای کوتاه این درخت نمود بسیار جالبی از گیاه جینکو هستند که هر ساله تاجی از برگهای جدید درست میکنند و همچنین تولید میکروسپورانژیوم و تخمک توسط این شاخهای کوتاه صورت میگیرد.
شاخههای کوتاه پس از چند سال که زمان آن در واریته های مختلف فرق میکند بلند شده و تولید برگهای پراکنده و غیر مجتمع مینمایند. شاخههای بلند معمولا یک شاخه کوتاه انتهایی برای چند سال بعد ایجاد مینمایند. این قابلیت تولید شاخههای کوتاه میتواند دلیل آن باشد که چرا مدت زمان رشد درخت در مقایسه با سایر نهاندانگان طولانی است. و همچنین میتواند روشن سازد که چگونه درخت میتواند از این قابلیت خوب برای بقا برخوردار باشد. برگهای جینکو دارای دمبرگ بلند بوده و در شکل و اندازههای متنوع هستند. در کل برگهای جینکو دارای دو لوب ، فاقد رگبرگ میانی و بطور غیر عادی کنگرهدار هستند.
رگبرگها مکررا منشعب میشوند و بعضی از آنها درهم ادغام میگردند. این گیاه دوپایه بوده و اسپورانژیومهای آن روی شاخههای کوتاه تشکیل میشوند. میکرواسپورانژیومها با آرایش نگینی یا تسمهای به تعداد ۳ تا ۶ عدد بر روی شاخه قرار گرفتهاند و هر یک مانند یک محور نوسانی پرچمهای زیادی را که نزدیک بهم مرتب شدهاند، در بر میگیرند. پرچم در حقیقت یک برآمدگی با پایه کوتاه با ۲ تا ۴ کیسه گرده است که به صورت طولی شکاف میخورند.
مگاسپورانژیومها معمولا به تعداد ۱تا ۳ عدد به صورت افراشته بر روی شاخه قرار میگیرند و هر یک شامل یک شاخه بلند هستند که یک تخمک را در هر سمت خود نگه میدارد. تخمک بدون پایه و صاف بوده و در پایه دارای یقه می باشد و برهنه است. میوه ی جینکو شفت مانند با گوشت نارنجی است که یک درون بر چوبی را می پوشاند. جنین معمولا ۲ تا ۳ لپه است. میوههای جینکو در پاییز در هنگام افتادن مقادیر زیادی بوتیریک اسید تولید میکنند که سبب ایجاد بوی نامطبوع و زنندهای میشود.

پراکنش و خاستگاه
خاستگاه راسته جینکوآلس متعلق به دوره پرمین (۲۰۰ تا ۲۲۵ میلیون سال پیش) میباشد. به نظر میرسد که تکامل این گیاه در دوره ژوراسیک (۱۰۰ میلیون سال پیش) به اوج خود رسیده باشد و فرم برگهای جینکو از آن زمان تغییر نکرده است. جینکو پراکندگی بسیار وسیعی در سطح کره زمین داشته است و فسیل آن تقریبا در هر مکانی از جمله استرالیا و نیوزیلند یافت میشود. شایان ذکر است که فسیل گونه دیگری به نام Baiera برگهایی بسیار شبیه به برگهای جوان جینکو و برگهایی که از پایه درخت تولید میشوند دارد. از این سابقه مشخص میشود که چرا جینکو با نام فسیل زنده نامیده میشود. تکامل این درخت در حدود ۱۲۵ میلیون سال پیش هنگامی که هنوز دایناسورها بر روی زمین پرسه میزدند پایان یافت و از آن زمان بدون تغییر باقی مانده است.
جینکو بیلوبا در حقیقت یک عضو تنهای زنده از نژاد مقتدر گیاهان شاخه خود است و بنابراین پیوست با ارزش و دقیقی میان حال و گذشته دور زمین محسوب میشود. امروزه درخت جینکو بطور طبیعی در مناطق کوهستانی دور در چین شرقی میروید با این حال بطور مصنوعی در مناطق وسیعی از جهان از جمله چین ، کره و ژاپن کاشته میشود. قدیمیترین نمونههای جینکو در باغهای کهن معابد ، قصرها و پرستشگاههای ژاپن وحود دارد و چند درخت مشهور جینکو نیز در این مکانها قرار دارد. جینکو به دلیل مقاومت در برابر آلودگی هوا در شهرهای آلوده بسیرا مناسب است و نیز در برابر حملات قارچی و حشره ای و آفات مقاوم است.

+ نوشته شده در  شنبه سیزدهم مهر 1387ساعت 1:2  توسط وحید.ف  | 

سلول های بنیادی از مغز استخوان تا موی سر

سلول های بنیادی از مغز استخوان تا موی سر

سلولهاي بنيادي - وحید فرج زاد

سلولهای بنیادی (‏‎(stem Cell‏ سلول های اولیه ای هستند که قادر به ایجاد هر نوع سلولی در بدن هستند. این سلول ها می توانند تحت تأثیر بعضی شرایط فیزیولوژیک یا آزمایشگاهی به سلول هایی با عملکردهای اختصاصی مانند سلول های عضلانی قلب یا سلول های تولیدکننده انسولین در پانکراس و... تبدیل شوند.‏
● خصوصیات سلول های بنیادی
سلول های بنیادی با دیگر انواع سلول های موجود در بدن متفاوت هستند. از جمله خصوصیات مشترک این سلول ها:
۱) توانایی تکثیر و افزایش تعداد آنها برای مدت طولانی
stem cell‏ ها قادربه تقسیم شدن (‏dividing‏) ونوسازی خودشان برای مدت طولانی هستند. پدیده ای که در سلول های عضلانی، خونی و یا عصبی به صورت طبیعی دیده نمیشود.اما سلول های بنیادی این عمل را بارها و بارها انجام می دهند. هنگامی که عمل تکثیر برای مدت طولانی اتفاق می افتد آن را ‏proliferation‏ می نامند.
یک جمعیت آغازگر سلول بنیادی که شروع به ‏proliferation‏ می کند می تواند میلیونها سلول را ایجاد کند، حال اگر این سلول ها نیز به مانند سلول های مادری اولیه غیر تخصصی (‏unspecialized‏) باشند می گویند که این سلول ها قادر به ‏long-term self renewal‏ هستند. ‏
۲) توانایی تمایز و تبدیل به سلول های تخصص یافته
در سال های اخیر تحقیقات زیادی در مورد امکان تبدیل سلول بنیادی مخصوص یک بافت به سلول های تخصصی یک بافت کاملا متفاوت انجام شده است . این فرایند را در اصطلاح ‏plasticity‏ می نامند. برای مثال تبدیل سلول های بنیادی مغز استخوان به نورون ها و یا تبدیل سلول های بنیادی کبدی به سلول های تولید کننده انسولین و یا تبدیل سلول های خون ساز به سلول های عضله قلبی. ‏
این سلول ها پس از دریافت پیام های شیمیایی معین می توانند تمایز حاصل کنند یا به‏‎ ‎سلول های تخصص یافته با عملکردهای خاصی، تبدیل شوند‎. ‎‏ عملکرد این سلول ها در بدن به این شکل است که به هنگام اختلال و بیماری، تکثیر پیدا کرده و سلول‏‎ ‎های جدیدی به بافت ارائه می کنند که اساس سلول های درمانی را تشکیل می دهد.‏
فرایندی که در آن سلول های غیرتخصصی به سلول های تخصصی یک بافت خاص تبدیل می شوند را تمایز( ‏differentiation‏) می نامند.‏
این پدیده تحت تاثیر ‏signalهای داخلی و خارجی قرار می گیرد که بخش مهمی از تحقیقات امروزه دانشمندان را به خود معطوف کرده است.‏Internal signals‏ آن دسته از علائمی هستند که توسط ژن ها کنترل می شود و در واقع به اطلاعاتی گفته می شود که خصوصیات و عملکرد ساختاری یک سلول را با کد کردن اطلاعات لازم در یک زنجیره ‏DNA‏ تعیین می کند.‏
اما منظور از ‏external signals‏ علائمی است که منشا خارج سلولی دارند و شامل مواد شیمیایی ترشح شده، تماس فیزیکی با سلول های مجاور و مولکول های مخصوص در محیط میکروسکپی اطراف سلول( ‏‎ microenvironment‎‏) هستند.‏‎
‎سلولهای بنیادی خود بر دو نوع هستند:
▪ سلولهای بنیادی جنینی
▪ سلولهای بنیادی بالغ
در سال ۱۹۶۰ محققان کشف کردند که مغز استخوان دارای حداقل دو نوع سلول بنیادی است : سلول های بنیادی خون ساز( که انواع سلول های خونی را در بدن می سازند) و سلول های استرومال( که می توانند بافت های غضروف، استخوان، چربی و بافت های همبندی فیبروز را در بدن بسازند). در اوایل دهه ۱۹۸۰ میلادی، دانشمندان توانستند سلول های بنیادی را از جنین ابتدایی موش جدا کنند. بیشتراین دانشمندان معتقد بودند که سلول های عصبی جدید در مغز افراد بالغ نمی تواند تولید شود تا اینکه در سال ۱۹۹۰ دانشمندان توافق کردند که مغز بالغین شامل سلول های بنیادی است که قادر به تولید سه نوع اصلی سلول های مغزی ( که شامل آستروسیت ها، الیگودندروسیت ها (سلول های غیرعصبی) ، نورون ها (ســلول هـای عصـبی)) است. ‏
سلول های بنیادی افراد بالغ ‏‎(stem cell adult)‎‏ در ارگان ها و بافت های زیادی از بدن جدا شده اند، اما نکته مهم این است که تعداد بسیار محدودی از این سلول ها در هر بافت وجود دارد که در منطقه خاصی از آن بافت برای سالها ساکن باقی مانده و با ظهور بیماری یا آسیب بافتی فعال می شوند.‏
بافت هایی که سلول های بنیادی بالغین در آنها یافت می شوند عبارتند از: مغز استخوان، خون محیطی، مغز، عروق خونی، پالپ دندان، عضله اسکلتی، پوست، کبد، پانکراس، قرنیه، شبکیه، سیستم گوارش.‏
‏ در سال ۱۹۹۸دانشمندان موفق به جدا کردن سلول های بنیادی جنینی انسان و رشد آنها در محیط آزمایشگاه شدند و این سلول ها را سلول های بنیادی جنینی انسان نامیدند. این سلول ها همانطور که از نامشان پیداست از جنین های ۳ تا ۵ روزه که از تخمک های آزمایشگاهی بارور می شوند به دست می آیند و در محیط های اختصاصی کشت داده می شوند. ‏
جنین ۳ تا ۵ روزه را بلاستوسیست مینامند. یک بلاستوسیست توده ای متشکل از ۱۰۰ سلول و یا بیشتر است. سلول های بنیادی سلول های درونی یک بلاستوسیست هستند که در نهایت به یک سلول ، بافت و یا اندام درون بدن تبدیل میشوند. دانشمندان سلول های بنیادی را از بلاستوسیست جدا کرده و آنها را درون ظرف پتری دیش در آزمایشگاه کشت میدهند.
پس از آنکه سلول ها چندین بار تکثیر شدند و میزان آنها از گنجایش ظرف کشت فراتر رفت آنها را از آن ظرف برداشته و درون چندین ظرف قرار میدهند به این کار اصطلاحا" پاساژ گفته میشود. سلولهای بنیادی جنینی که چندین ماه بدون ایجاد تمایز پرورش یافتهاند خط سلول بنیادی ‏‎ (cell line)‎نامیده میشوند.‏
کار با سلول های بنیادی بالغ سختتر است. زیرا استخراج و کشت آنها نسبت به سلول های بنیادی جنینی دشوارتر است.
با این وجود یکی از موانع موجود برای استفاده از سلول های بنیادی جنینی، پس زدن آن ها توسط سیستم ایمنی است. اگر سلول های بنیادی جنینی اهدا شده به یک بیمار تزریق شوند ممکن است سیستم ایمنی بدن بیمار این سلول ها را مهاجمان خارجی تلقی کرده و به آنها حمله کند. اما استفاده از سلولهای بنیادی بالغ تا حدودی از این مشکل میکاهد. زیرا سیستم ایمنی بدن بیمار سلولهای بنیادی خود بیمار را پس نمیزند.
سلول های بنیادی بر اساس توانایی تکثیر و تمایز به انواع زیر تقسیم می شوند:‏‎
‎۱) سلول های بنیادی‎ TOTIPOTENT ‎یا همه توانی:‏‎
‎این سلول ها می توانند به هر نوع سلولی در بدن تغییر پیدا کرده و تبدیل شوند.از جمله این سلول ها‎ ‎تخمک بارور شده یا سلول های تولید شده در‎ ‎تقسیمات یک تخمک بارور شده می باشد.‏
۲) سلول های بنیادی‎ PLURIPOTENT ‎یا پرتوانی‎:
‎این سلول ها که از سلول های بنیادی رویان منشا می گیرند، حدود ۴ روز پس از لقاح‏‎ ‎به وجود می آیند و می توانند به هر نوع سلولی به جز سلول های بنیادی همه توانی و‎ ‎سلول های جفت تبدیل شده و تمایز حاصل کنند‎.
‎۳) سلول های بنیادی‎ MULTIPOTENT ‎یا چند توانی‎ :
‎این سلول ها از سلول های بنیادی پرتوانی منشا می گیرند و سلول های تخصص یافته از آنها ناشی‎ ‎می شوند. برای مثال سلول های بنیادی خون ساز که در مغز استخوان وجود دارند می توانند به همه‏‎ ‎انواع سلول موجود در خون تبدیل می شوند‎;‎‏ مثل گلبول قرمز، گلبول سفید و پلاکت . یا‏‎ ‎سلول های بنیادی عصبی که می توانند به سلول های عصبی و سلول های حمایت کننده عصبی‎ ‎تبدیل شوند.‏
۴) سلول های بنیادی‎ UNIPOTENT ‎یا تک توانی‎ :
‎این نوع سلول ها می توانند فقط به یک نوع سلول تبدیل شده و آن را تولید کنند.‏
● کاربرد سلول های بنیادی
از سلول های بنیادی میتوان برای بازسازی سلول ها یا بافت هایی استفاده کرد که بر اثر بیماری یا جراحت صدمه یافته اند. این نوع درمان به درمان سلولی معروف است. یکی از کاربردهای بالقوه این شیوه درمان ، تزریق سلول های بنیادی جنینی در قلب برای بازسازی سلول هایی است که بر اثر حمله قلبی صدمه دیدهاند. ‏
توصیه میشود برای افرادی که در مراحل وخیم بیماری قلبی بوده و در انتظار دریافت قلب پیوندی بهسر میبرند، در کنار تجویز داروهای سرکوبکننده سیستم ایمنی، از روش پیوند سلولهای بندناف بهعنوان یک روش کمکی استفاده کرد.
بر این اساس، این ایده در دنیا مطرح شده است که نمونه سلولهای بندناف هر شخص در ابتدای تولد گرفته و برای سالهای بعد برای خود فرد ذخیره شود. با این عمل، بیمار شانس بیشتری برای زنده ماندن تا زمان دریافت قلب را خواهد داشت.
این روش بهویژه در بیماران کهنسال که سلولهای بنیادی مغز استخوان آنها برای پیوند کافی نیست، از اهمیت بالاتری برخوردار است. از اینرو، امروزه در اغلب کشورها بانکهای ویژهای برای جداسازی و نگهداری سلولهای بنیادی بندناف نوزادان تاسیس شده است.‏
از سلول های بنیادی میتوان برای بازسازی سلول های مغزی بیماران مبتلا به پارکینسون استفاده کرد. این بیماران فاقد سلول هایی هستند که ناقل عصبی موسوم به دوپامین را تولید میکنند. بدون وجود این پیک شیمیایی حرکت بیماران مبتلا به پارکینسون نامنظم و منقطع است و این افراد از لرزش های غیر قابل کنترل رنج میبرند.
در تحقیقات انجام شده روی موش ها پژوهشگران سلول های بنیادی جنینی را در مغز موش های مبتلا به بیماری پارکینسون تزریق کردند و شاهد آن بودند که سلول های بنیادی ، موش ها را بهبود بخشیدند. دانشمندان امیدوارند که روزی بتوانند این موفقیت خود را در انسانهای مبتلا به پارکینسون هم تکرار کنند. ‏
با استفاده از سلول های بنیادی میتوان یک اندام کامل را در آزمایشگاه پرورش داده و آن را جایگزین اندامی کنند که بر اثر بیماری آسیب دیده است. برای این کار باید نوعی چارچوب از جنس پلیمر زیست تجزیه پذیر را به شکل اندام مورد نظر بسازند و سپس آن را با سلولهای بنیادی جنینی یا بالغ بارور سازند. پس از آن عوامل رشد(‏growth factor‏) مخصوص آن اندام افزوده میشوند تا پرورش اندام را تحت کنترل و هدایت درآورند.‏
پس از آنکه چارچوب با بافت خاص آن اندام پوشیده شد آن را به بیمار پیوند میزنند. با به وجود آمدن بافت از سلول های بنیادی چارچوب تجزیه شده و در نهایت یک گوش ، کبد یا هر اندام دیگر باقی خواهد ماند.
برای مثال، در حال حاضر اگر بیماری دچار سرطان کبد باشد، جراح مجبور است برای جلوگیری از انتشار سرطان (متاستاز) به بخشهای دیگر بدن، بخش سرطانی کبد را نابود کند. برای این منظور معمولاً طی دو عمل جراحی همزمان، خون ناحیه سرطانی کبد را قطع میکنند تا بافت سرطانی به تدریج نابود شود. در عین حال چون بخش باقیمانده کبد باید بتواند وظایف کل کبد را به عهده گیرد، لازم است تا این اعمال جراحی به نحوی انجام شود که بخش سالم باقیمانده، فرصت تکثیر را پیدا کند و در نهایت عملکرد کبد کامل را ایفا کند.
برای این منظور، حداقل ۶ هفته زمان لازم است تا بخش باقیمانده و سالم کبد تکثیر شود. اما پیوند سلولهای بنیادی بخش سالم کبد، این مدت زمان به ۲ هفته کاهش مییابد. با این کار نه تنها کبد فرد بیمار در مدت زمان کمتری ترمیم میشود، بلکه با خارج کردن سریعتر بخش سرطانی از بدن، احتمال بروز متاستاز و دستاندازی سرطان به بخشهای دیگر بدن فرد نیز کاهش مییابد.‏
از جمله کاربردهای دیگر سلول های بنیادی، جایگزینی سلول های از بین رفته انسولین ساز در دیابت نوع ۱ است. از لحاظ تئوری سلول های بنیادی جنینی را می توان در خارج بدن کشت داد و آنها را با استفاده از روش های مختلفی از جمله استفاده از "فاکتورهای رشد" به سلولهای انسولین ساز تبدیل کرد و وقتی مقدار کافی از این سلول ها در دسترس باشد می توان از آنها برای درمان هر فرد دیابتی که نیاز به این سلول ها داشته باشد استفاده کرد.
همچنین می توان این سلول ها را با دستکاری ژنتیکی در برابر سیستم ایمنی شخص گیرنده و رد پیوند مقاوم کرد، کاری که در مورد سلول های بنیادی بالغ امکان پذیر نیست. این امکان نیز وجود دارد تا با قرار دادن این سلول ها در یک ماده غیر ایمنی زا کاری کرد که از رد شدن آنها توسط دستگاه ایمنی جلوگیری شود و دیگر نیازی به استفاده از داروهای ضد رد پیوند نباشد.‏
‏ در یکی از تحقیقات جالب که به تازگی در باره سلول های بنیادی در افراد بالغ صورت گرفت نشان داده شد که اگر سلول های بنیادی موجود در دیواره مجاری غدد لوزالمعده در بالغین در محیط آزمایشگاه کشت داده شوند می توان با تحریک آنها، یک توده سلولی درست کرد که نه تنها قادر به ترشح انسولین است بلکه قادر است تا میزان ترشح را براساس قند خون محیط کم یا زیاد کند، کاری که برای موفق بودن پیوند بسیار ضروری و حیاتی است.‏

+ نوشته شده در  شنبه سیزدهم مهر 1387ساعت 1:0  توسط وحید.ف  | 

موجودات زیراکسی (شبیه سازی یا همان کلونینگ)

 

شبيه سازي ( كلون كردن) - وحید فرج زاددوقلوها پدیده ای بسیار عادی، ولی پیچیده در طبیعت هستند؛ دو نفر دقیقا شبیه به هم که به راحتی از سوی جامعه پذیرفته می شوند. حالا تصور کنید به جای دو نفر، ۲ هزار نفر آدم شبیه به هم در یک جامعه وجود داشته باشند، آن موقع چطور این تعداد انسان مشابه را تحمل می کنید. علم شبیه سازی، علمی است که ظرفیت چنین کاری را دارد و اگر صاحبان قدرت از آن در راستای اهداف بعید استفاده کنند، می توانند روزی ۱۰ هزار نسخه از یک نفر را تولید کرده و آنها را از یک تا ۱۰هزار نامگذاری کنند. فاجعه است، اما دست یافتنی، از این رو آشنایی با شبیه سازی چندان هم بی مورد به نظر نمی رسد.
شبیه سازی یا همان کلونینگ، بزرگ ترین اتفاق علمی دهه ۹۰ میلادی به شمار می رود که به لطف فیلم ژوراسیک پارک با اقبال عمومی هم مواجه شد. پس از آن، انتظارات مردم از این شاخه علم ژنتیک بی هیچ پشتوانه ای بدون دلیل بالا رفت. مردم دیدند که در فیلم ژوراسیک پارک، دانشمندان با استفاده از Dna مگس هایی که میلیون ها سال پیش دایناسورها را نیش زده بودند، دوباره دایناسورها را شبیه سازی کردند. این سوژه سینمایی باوری را برای مردم به وجود آورد که حالا که دایناسورهای میلیون ها سال پیش، از طریق Dna حشرات بازسازی شده اند، بازسازی حیوانات و سازه های زیستی که مثلا ۳۰ سال پیش منقرض شده اند، مثل آب خوردن است. دالی گوسفنده ، گوسفند شبیه سازی هم مزید بر علت شد تا مردم یکباره از دانشمندان ژنتیک بخواهند یک انسان شبیه سازی شده از کلاه جادوگری شان بیرون آورند، اما اکران ژوراسیک پارک، آغاز تاریخ شبیه سازی به شمار نمی رود. آغاز داستان شبیه سازی به اوایل قرن بیستم بازمی گردد؛ جایی که آدولف ادوارد دریش، تخم یک جانور دریایی را به دو تکه جداگانه تقسیم کرد و آنها را جداگانه رشد داد. در آن زمان خود آدولف هم نمی دانست که این عمل او پایه گذار علم شبیه سازی است. پس از او اتفاقات بسیار زیاد و مهمی در این زمینه اتفاق افتاد که مهمترین آنها که باعث ایجاد جهش بزرگی در شبیه سازی شد، شبیه سازی دالی گوسفنده در اسکاتلند بود.
● شبیه سازی چیست؟
شبیه سازی به بیان مختصر، خلق یک ارگان زیستی است که دقیقا کپی ژنتیک ارگان دیگری باشد. این بدان معناست که کوچکترین ساختارهای ژنتیک دو ارگان باید دقیقا مشابه هم باشند. برای این منظور در حال حاضر دو روش درجهان وجود دارد:
۱) جفت سازی مصنوعی جنینی: این روش از لحاظ فنی در سطح پایینی قرار دارد. همان طور که از اسم آن برمی آید، این فن آوری در واقع تقلیدی از روش طبیعی تولید جفت های شناسایی است. این کار در طبیعت در سلول تخم اتفاق می افتد و در نهایت دو ساختار زیستی که از لحاظ ساختار ژنتیک کاملا مشابه هستند، پدید می آید. جفت سازی مصنوعی جنینی هم درواقع انجام همین کار در بیرون از بدن مادر و در آزمایشگاه است.
۲) انتقال هسته سلول: انتقال هسته سلول، شیوه متفاوتی نسبت به جفت سازی مصنوعی جنینی است، اما با این حال نتیجه هم در این روش یکی است؛ کلون یا کپی ژنتیک دقیق از یک سلول. این روش همان روشی است که با آن دالی گوسفنده خلق شد. روش خلق دالی به این صورت بود: دانشمندان ابتدا یک سلول از یک گوسفند ماده را ایزوله کردند. سپس هسته آن را به سلولی که هسته آن قبلا از آن جدا شده بود، منتقل کردند. پس از انجام یکسری واکنش شیمیایی، این هسته توسط سلول پذیرفته شد و بعدا مراحل طبیعی تولید جنین در آن آغاز شد. خلق دالی در علم ژنتیک نقطه عطفی به شمار می رود، چون دالی اولین پستانداری به شمار می رود که بیرون از شکم مادر مراحل رشد جنینی را سپری کرده است. چرا شبیه سازی می کنیم؟ از چند سال پیش دانشمندان با پشتوانه محکم علمی اعلام می کنند ما در آینده هرچیز را که بخواهیم شبیه سازی می کنیم، از قورباغه گرفته تا میمون و از میمون گرفته احتمالا انسان در آینده ای نه چندان نزدیک، اما سئوال مهم آن است که اصلا چرا باید انسان شبیه سازی کند؟ جواب های غیرعلمی در این مورد بسیار زیاد است، اما دانشمندان چند دلیل برای آن اعلام می کنند که در اینجا مختصرا به آنها اشاره می کنیم.
۱) شبیه سازی مدل های حیوانی برای مطالعه بیماری ها: بیشتر چیزهایی که دانشمندان در مورد بیماری های انسانی می دانند حاصل نتایج تحقیقات آنها روی حیوانات آزمایشگاهی مثل موش هاست. در حیوانات آزمایشگاهی پیشرفته، ساختار ژنتیک حیوان موردنظر به گونه ای دستکاری می شود که بیماری خاص موردنظر دانشمندان در هر مرحله ای که آنها بخواهند، در بدن حیوان ایجاد شود تا محققان به راحتی روی آنها تحقیق کنند.
۲) شبیه سازی سلول های بنیادی: سلول های بنیادی، اجزایی هستند که مسئولیت رشد و نمو انسان در طول زندگی برعهده آنهاست؛ به همین خاطر به صورت گسترده در درمان بیماری های پیشرفته مورد استفاده قرار می گیرند. دانشمندان ژنتیک هم با دستکاری آنها، گام بلندی در درمان بیماری های خاص برداشته اند.
۳) شبیه سازی دارویی غذایی: در حال حاضر بسیاری از مواد کشاورزی و حیوانات مزرعه ای به کمک شبیه سازی ژنتیک طوری رشد می یابند که پروتئین ها، ویتامین ها و دیگر نیازهای غذایی انسان را در خود داشته باشند و همچنین مواد مضر برای بدن انسان از آنها حذف شود. ۴ کمک به گونه های در حال انقراض: در تئوری، نه تنها می توان این گونه ها را از خطر انقراض نجات داد که حتی می توان گونه هایی را که اخیرا منقرض شده اند، بازآفرینی کرد، اما در عمل این امر بسیار غیرممکن به نظر می رسد. برای این منظور دانشمندان باید به یک منبع بدون نقص از Dna گونه موردنظر دسترسی داشته باشند که اولا این میزان Dna به نظر دست نیافتنی می رسد و تازه اگر هم در دسترس باشد، امید قطعی به حصول نتیجه از آن نمی رود.۵ شبیه سازی انسان: شبیه سازی انسان بیشتر توسط مورد بحث واقع می شود، اما دانشمندان هم چندان آن را غیرمنطقی و دست نیافتنی نمی دانند. از منظر علمی دو دلیل عمده برای این کار عنوان می شود؛ کمک به رفع ناباروری زوجین و بازآفرینی فرزندانی که به هر دلیل از دست رفته اند. البته هنوز برای قضاوت در مورد حصول نتیجه از شبیه سازی انسانی بسیار زود است. خطرات شبیه سازی خطرات شبیه سازی بسیار زیاد هستند. اولین مورد، تهدید ساختار اخلاقی جوامع بشری است که در جوامع مختلف مخالفت های اخلاقی بسیار زیادی را در پی داشته است، علاوه بر آنکه بیشتر به علوم انسانی مربوط می شود تا علوم ژنتیک، از منظر علمی هم ایرادات زیادی برای این مسئله وارد است. درصد پایین موفقیت یکی از آنهاست، به گونه ای که تا به حال در تمامی موارد شبیه سازی، درصد موفقیت بین یک دهم تا ۳ درصد بوده است؛ یعنی از هر یکهزار شبیه سازی، یک تا ۳۰ مورد موفقیت آمیز بوده اند. از ایرادات وارده دیگر، عواقب بعدی آن است. حیوانات شبیه سازی شده غالبا غیرطبیعی هستند (مثلا ارگان های بزرگتری نسبت به نمونه های طبیعی دارند) و سریعا می میرند. مشکل دیگر الگوی پخش غیرمعمول ژنتیک است که باعث تغییر رفتار ژنتیک حیوان یا گونه شبیه سازی شده و عملا کارایی آن را به صفر می رساند.باید توجه کرد همه چیزهایی که در مورد شبیه سازی گفته شد، در مورد علمی است که به رغم تاریخ نسبتا طولانی، هنوز از ظرفیت های بالای خود استفاده خاصی نبرده است و شاید در آینده جامعه ای بدوی و رشد نیافته باشد که در آن شبیه سازی به صورت روزمره انجام نمی شود.
علم یا جادو شبیه سازی پیش از آنکه توسط دانشمندان ژنتیک مورد بحث قرار گیرد، در رسانه به صورت مقطعی تبدیل به سوژه می شود. اینکه چرا این شاخه پیچیده دانش بشری با چنین اقبالی مواجه شده است جای بحث زیادی دارد. مسئله مهم در اینجا این است که دانش بسیار پیشرفته تر از باور عمومی رشد کرده است، اما دانشمندان جادوگر نیستند که هرآنچه که مردم می خواهند با یک تردستی انجام دهند. به بیان ساده تر علم پیشرفته است، اما نه تا آن حد که فیلم های تخیلی نشان می دهند.

+ نوشته شده در  شنبه سیزدهم مهر 1387ساعت 0:59  توسط وحید.ف  | 

هماهنگی در سمفونی ژن ها

چرا انسان ژن های اندکی دارد؟ 


 وقتی زیست شناسان پیشگام توالی ژنوم انسان را در سال های پایانی دهه ۱۹۹۰ میلادی مشخصهماهنگي در سمفوني ژن ها - وحید فرج زاد می کردند (یعنی تعداد ژن های گنجانده شده در سه میلیارد جفت باز سازنده DNA را برآورد کردند) چندین برآورد به هم خیلی نزدیک بودند. بیش از یک دهه پذیرفته شده بود که ما حدود ۱۰۰ هزار ژن نیاز داریم تا هزاران فرآیند سلولی که ما را زنده نگه می دارند، به انجام برسانند. با وجود این، مشخص شد که ما فقط حدود ۲۵ هزار ژن داریم، یعنی به همان اندازه که یک گیاه گلدار بسیار کوچک به نام Arabidopsis دارد و اندکی بیشتر از کرمی به نام Caenorhabditis elegans.
این شگفتی باعث بحث های نقادانه در حال رشدی در میان ژنتیک دانان شد. آنها به این نتیجه رسیدند که ژنوم ما و پستانداران دیگر انعطاف پذیرتر و پیچیده تر از آن چیزی است که تاکنون به نظر می رسید. تصور قدیمی یک ژن/ یک پروتئین کنار گذاشته شده است؛ اکنون مشخص شده است که ژن های زیادی می توانند چند پروتئین تولید کنند. پروتئین های تنظیمی،RNA و بخش های نارمزدهنده DNA و حتی تغییرهای شیمیایی و ساختاری خود ژنوم تعیین می کنند که ژن ها چگونه، کجا و چه زمانی بیان شوند. مشخص کردن اینکه همه این عوامل چگونه با هم کار می کنند تا چگونگی بیان ژن را پی ریزی کنند، یکی از چالش های اصلی پیش روی زیست شناسان است.
در چند سال گذشته، روشن شده است پدیده یی به نام «پیرایش جایگزین»(alternative splicing) یکی از علت هایی است که باعث می شود ژنوم انسان با تعداد اندکی ژن، چنین پیچیدگی را به وجود آورد. ژن های انسان هم DNA رمزدهنده (اگزون) و هم DNA نارمزدهنده (اینترون) دارد. در برخی ژن ها، ترکیب متفاوتی از اگزون ها می تواند در زمان های مختلف فعال شود و از هر ترکیب، پروتئین متفاوتی به دست آید.
«پیرایش جایگزین» از مدت ها پیش به عنوان یک نقص نادر طی فرآیند رونویسی از ژن در نظر گرفته می شد، اما پژوهشگران هم اکنون به این نتیجه رسیده اند که این پدیده دست کم در نیمی از ژن های ما رخ می دهد؛ البته برخی ژنتیک دانان از همه ژن ها ی ما یاد می کنند، این یافته گام بلندی به سوی توضیح این حقیقت بود که چگونه تعدادی ژن، صدها و هزاران پروتئین مختلف تولید می کنند. اما این پرسش که ماشین رونویسی چگونه تصمیم می گیرد کدام بخش های ژن در زمانی خاص خوانده شوند، هنوز یک راز است.
چنین چیزی را درباره سازوکارهایی که تعیین می کنند کدام ژن ها یا دسته یی از ژن ها در زمان و مکان خاص روشن یا خاموش می شوند، نیز باید گفت. پژوهشگران کشف کرده اند که هر ژن برای اینکه کارش را انجام دهد به بازیگران پشتیبانی نیاز دارد و گاهی تعداد آنها به صدها بازیگر می رسد. اینها شامل پروتئین هایی هستند که ژن ها را خاموش و فعال می کنند؛ برای مثال با افزودن گروه های استیل یا متیل به DNA پروتئین های دیگر که عوامل رونویسی نامیده می شوند، به طور مستقیم تری با ژن ها برهم کنش دارند؛ آنها به جایگاه های خاصی، نزدیک ژنی که زیر فرمان آنهاست متصل می شوند. مانند مورد «پیرایش جایگزین»، فعال شدن، ترکیب های مختلفی از جایگاه های اتصال، تنظیم ظریف بیان ژن را امکان پذیر می سازد، اما هنوز پژوهشگران باید به دقت مشخص کنند که چگونه همه این عوامل تنظیمی با هم کار می کنند و چگونه با پیرایش جایگزین هماهنگ می شوند.
در دهه گذشته یا اندکی پیش تر، پژوهشگران نقش کلیدی پروتئین های کروماتین و RNA را در تنظیم بیان ژن پذیرفتند. پروتئین های کروماتین در اصل به بسته بندی DNA و حفظ شکل مارپیچی آن کمک می کنند. با تغییر اندکی در شکل کروماتین، ممکن است ژن های مختلف در معرض ماشین رونویسی قرار گیرند.
ژن ها به میزان RNA نیز حساس هستند. مولکول های کوچکی از RNA، که بسیاری از آنها کمتر از ۳۰ باز دارند، اکنون به عنوان تنظیم کننده ژن در کانون توجه قرار گرفته اند. پژوهشگران زیادی که در ۵ سال گذشته روی RNA پیک و دیگر مولکول های به نسبت بزرگ RNA کار می کردند، اکنون به بررسی این خویشاوندان کوچک تر آنها از جمله RNA میکرو و RNA هسته یی کوچک روی آورده اند. شگفت آور است که این مولکول های کوچک، ژن ها را خاموش می کنند و بنابراین بیان ژن را تغییر می دهند. آنها در تمایز سلولی که طی رشد و نمو جانداران رخ می دهد نیز نقش مهمی دارند، اما چگونگی کارکرد آنها هنوز به درستی مشخص نیست.
پژوهشگران گام های زیادی برای روشن کردن این سازوکارهای گوناگون تنظیم فعالیت ژن ها برداشته اند. ژنوم شناسان با مقایسه ژنوم جانداران شاخه های مختلف درخت تکاملی تلاش می کنند جایگاه بخش های تنظیمی را مشخص کنند و سرنخ هایی برای چگونگی تکامل سازوکارهایی مانند «پیرایش جایگزین» پیدا کنند. در عوض این پژوهش ها راه را برای شناخت چگونگی کار این بخش های تنظیمی روشن خواهند کرد. آزمایش هایی روی موش ها مانند افزودن یا حذف بخش های تنظیمی و دستکاریRNA و مدل سازی رایانه یی می تواند در این راه به ما کمک کند. اما پرسش اساسی که به احتمال زیاد تا مدتی دراز بدون پاسخ خواهد ماند این است؛ چگونه همه این ویژگی ها با هم در یک قالب ریخته شده اند تا جانداری مانند ما را بسازند؟

 

+ نوشته شده در  شنبه سیزدهم مهر 1387ساعت 0:56  توسط وحید.ف  | 

نخستین همایش زیست شناسی دانشجویان و دانش پژوهان ایرانی در اروپا

نخستین همایش زیست شناسی دانشجویان و دانش پژوهان ایرانی در اروپا، در  6 و 7 دسامبر سال جاری،  در هامبورگ برگزار خواهد شد.

 محور های همایش:

همه زمینه های دانش زیست شناسی از جمله زیست شناسی سلولی و مولکولی، زیست شناسی جانوری و گیاهی، ژنتیک، میکروبیولوژی، بیوتکنولوژی، بیوشیمی، بیوانفورماتیک، بیوفیزیک، فیزیولوژی خواهد بود.

برگزارکننده های همایش:

این همایش به همت جمعی از دانشجویان زیست شناسی ایرانی که مشغول به تحصیل در آلمان می باشند به صورت خودجوش برگزار می شود و زیر نظر سرکنسولگری جمهوری اسلامی ایران در هامبورگ و سرپرستی دانشجویان ایرانی در اروپا می باشد.


اهداف همایش:


-آشنایی با دستاوردهای پژوهشگران، استادان، و دانشجویان ایرانی درزمینه زیست شناسی

-فراهم نمودن زمینه مناسب برای کنکاش ، تبادل افکار و اندیشه های پژوهشگران، استادان، و دانشجویان ایرانی

-بستر سازی مناسب برای آشنایی و ارتباط علمی بین دانشوران ایرانی خارج از کشور

-فراهم نمودن شرایط لازم برای شناخت راه های مشارکت و همکاری دانشوران ایرانی خارج از کشور با دانشگاه ها و پژوهشگاه های داخلی

دریافت فرم ثبت نام

برنامه همایش

منبع:ashkbiog.blogfa.com

+ نوشته شده در  شنبه دوم شهریور 1387ساعت 11:25  توسط وحید.ف  | 

فناوری سلول‌های بنيادی

فناوری سلول‌های بنيادی

دسترسي انسان به فناوري تكثير سلول‌هاي بنيادي (بن‌ياخته‌ها) و به‌كارگيري آن‌ها براي توليد سلول‌هاي ديگر، از جمله مباحث نوين در علوم زيستي است. انتظار مي‌رود اين فناوري، در سال‌هاي آتي انقلاب بزرگي را در عرصه علوم گوناگون به‌ويژه پزشكي پديد آورده و در درمان برخي از بيماري‌هاي صعب‌العلاج انسان مفيد واقع شوددر متن زير، علاوه بر تعريف و بيان برخي از كاربردهاي عملي، قريب‌الوقوع و قابل‌انتظار سلول‌هاي بنيادي و معرفي دو مركز فعال كشور در اين زمينه، به گوشه‌اي از فعاليت‌ها و دستاوردهاي محققان كشور در دست‌يابي به فناوري تكثير و تمايز سلول‌هاي بنيادي اشاره شده است.



فصل اول) معرفي فناوري سلول‌هاي بنيادي و كاربردهاي آن

تعريف سلول‌های بنيادی و تقسيم‌بندی آن‌ها

سلول‌هاي بنيادي به آن دسته از سلول‌هاي بدن اطلاق مي‌شوند كه هنوز تمايز نيافته و براي كار ويژه‌اي تجهيز نشده‌اند. اين سلول‌ها داراي خاصيت خودتكثيري بوده و قابليت تمايز و تبديل شدن به انواع ديگر سلول‌هاي بدن را دارند. اين مشخصه سلول‌هاي بنيادي، نظر متخصصين مختلف را به خود معطوف داشته است، به‌طوري‌كه تحقيقات گسترده‌اي در اين خصوص صورت مي‌گيرد. امروزه سلول‌هاي بنيادي، اميد اول ترميم بافت‌هاي آسيب‌ديده و شايد در آينده ساخت اندام‌هاي انساني به شمار مي‌روند. به‌طور كلي سلول‌هاي بنيادي داراي دو خصوصيت عمده هستند: 1) قدرت تكثير نامحدود، 2) خصوصيت پُرتواني يا اصطلاحاً Pluripotency؛ به‌عبارت ديگر، اين سلول‌ها قادر هستند تا در محيط آزمايشگاهي انواع مختلفي از سلول‌ها را به‌وجود بياورند.سلول‌هاي بنيادي را با توجه به منشأ آن‌ها به دو دسته تقسيم مي‌كنند: سلول‌هاي بنيادي جنيني (Embryonic Stem Cells) كه در مراحل اوليه تشكيل جنين، از آن گرفته مي‌شود و سلول‌هاي بنيادي بالغ يا مزانشيمي (Adult Stem Cells) كه پس از تولد فرد و به‌ويژه از مغز استخوان آن گرفته مي‌شود.

تاريخچه توليد و استفاده از سلول‌های بنيادی

تلاش براي استفاده از سلول‌هاي بنيادي جنيني از حدود 20 سال پيش با كار بر روي حيوانات به ويژه موش‌هاي آزمايشگاهي شروع شد. در طي اين سال‌ها، آزمايشات زيادي در جهت تبديل سلول‌هاي بنيادي جنيني موش به انواع سلول‌ها و پيوند زدن آنها صورت گرفت كه به موفقيت‌هاي قابل‌توجهي انجاميد. در جوار اين موضوع، سلول‌هاي بنيادي انسان نيز مورد توجه قرار گرفت تا اينكه بالاخره در سال 1998 اولين گزارش موفقيت‌آميز از تكثير و تمايز سلول‌هاي بنيادي جنيني انسان در آمريكا منتشر شد. اما با توجه به بروز برخي محدوديت‌ها در توليد و استفاده از سلول‌هاي بنيادي جنيني (كه تلاش براي رفع آنها ادامه دارد) در چند سال اخير، موج جديدي از تحقيقات بر روي سلو‌ل‌هاي بنيادي بالغ شروع شد كه كماكان ادامه دارد.

ايران به‌عنوان يكي از معدود كشورهای توليدكننده سلول‌هاي بنيادي جنيني

فناوري توليد و پرورش سلول‌هاي بنيادي جنيني در دنيا كار جديدي است؛ به‌طوري‌كه پس از كشف سلول‌هاي بنيادي جنيني موش در سال 1981، اولين سلول‌هاي بنيادي جنيني انسان در سال 1998 تكثير شد. در اين ميان، پس از چند كشور پيشرفته نظير آمريكا، استراليا، اسرائيل، سنگاپور، انگلستان، ژاپن، سوئد، هند و كره‌جنوبي كه به فناوري تكثير و پرورش اين سلول‌ها دست پيدا كرده‌اند، ايران از جمله معدود كشورهايي است كه به اين مهم دست يافته است و لذا فاصله كشورمان در اين‌ مورد از ديگر كشورهاي پيشرو چندان زياد نيست.

منشأ سلول‌هاي بنيادی بالغ

سلول‌هاي بنيادي بالغ همان‌طور كه از نام‌شان مشخص است، پس از تولد از فرد گرفته مي‌شوند. براي مثال اين سلول‌ها را مي‌توان از بافت مغز استخوان يك فرد سالم تهيه كرد. البته بر اساس يافته‌هاي اخير، برخي معتقدند كه هر بافتي داراي سلول‌هاي بنيادي خاص خود است. به‌طور مثال، مشخص شده كه قلب، مغز و ماهيچه‌هاي اسكلتي هر كدام داراي سلول‌هاي بنيادي خاص خود هستند و همة اين سلول‌ها در بدن يك فرد بالغ وجود دارند. به‌عنوان مثال، سلول‌هاي بنيادي قلبي بيشتر در ناحيه اپيكس (Apex) قلب و سلول‌هاي بنيادي مغزي عمدتاً در ديوارة بطن مغز متمركز هستند. با اين حال دقيقاً مشخص نيست كه منشأ اين سلول‌هاي بنيادي گوناگون، چه سلولي است و آيا منشأ همه اين‌ها همان سلول‌هاي مغز استخوان هستند كه هر يك به سمت اندام‌ خاصي مهاجرت كرده و به سلول‌هاي بنيادي خاص آن تبديل مي‌شوند، يا منشأ ديگري براي آنها وجود دارد.

منشأ سلول‌های بنيادی جنينی

بن‌ياخته‌هاي جنيني در مرحله بلاستوسيست از تودة سلولي داخلي يا Inner Cell Mass گرفته مي‌شوند. بلاستوسيست يكي از مراحل دوران جنيني است كه به لحاظ مرفولوژي، شبيه يك توپ توخالي است.
سلول‌هاي محيط اين توپ تروفوبلاست (Trophoblast) هستند كه جفت را مي‌سازند. در داخل اين توپ هم تعدادي سلول جمع شده‌اند كه در مراحل بعدي، به جنين تبديل مي‌شوند. اگر اين تودة سلول‌هاي داخلي را برداشته و در محيط آزمايشگاهي كشت بدهند، بن‌ياخته‌هاي جنيني ايجاد مي‌شوند. اما هنوز دقيقاً مشخص نيست كه آيا اين توده سلول‌هاي داخلي منشأ بن‌ياخته‌هاي جنيني هستند، يا اين‌كه فرآيند مذكور، حاصل شرايط محيطي بوده و تودة سلول‌هاي داخلي در محيط آزمايشگاهي سلول‌هاي ديگري را مي‌سازند كه آن‌ها به بن‌ياخته‌ جنيني بدل مي‌شوند.





كاربردهاي سلول‌های بنيادی

1- كاربرد فعلی سلول‌های بنيادی

نكته بسيار مهمي كه بايد مورد توجه قرار گيرد آن است كه در حال حاضر، تنها كاربرد بالقوه سلول‌هاي بنيادي، ساخت سلول‌هاي مختلف و تا حدي بافت است. به‌عبارت ديگر، در حال حاضر سلول‌هاي بنيادي (بالغ و جنيني) را صرفاً مي‌توان براي ترميم بافت‌ها و اندام‌هاي آسيب‌ديده استفاده كرد. در يك جمله، مهم‌ترين كاربرد فعلي سلول‌هاي بنيادي، در سلو‌ل‌درماني يا Cell Therapy است و اين تصور كه مي‌توان از سلول‌هاي بنيادي براي توليد اندام‌هايي مثل قلب، كبد، كليه و غيره استفاده كرد، لااقل در شرايط فعلي اشتباه است.توليد اندام شرايط بسيار پيچيده‌اي را طلب مي‌كند كه در حال حاضر بشر تكنولوژي آن را در اختيار ندارد. زيرا براي اين منظور، اولاً بايد سلول‌ها را كشت صعودي داد؛ ثانياً بايد به سلول‌هايي كه در عمق كشت سلولي قرار گرفته‌اند، غذارساني كرد. يعني بايد كشت سلولي و غذارساني به آن‌ها در يك مقياس سه‌بعدي صورت گيرد، كه در حال حاضر امكان آن وجود ندارد. البته شايد بتوان در سال‌هاي آتي به اين امر نيز دست پيدا كرد.
از كاربردهاي بالقوه اين سلول‌ها در روش "سلول‌درماني" مي‌توان به ترميم بافت‌هاي آسيب ديده بدن از جمله غضروف، كبد، ماهيچه و غيره اشاره كرد كه مي‌تواند دامنه كاربرد سلول‌هاي بنيادي را در آينده افزايش دهد.

2- كاربرد‌های قريب‌الوقوع و مورد انتظار سلول‌های بنيادی در علوم پزشكی

هر چند استفاده از سلول‌هاي بنيادي، در مراحل اوليه خود به سر مي‌برد، اما متخصصان معتقدند در آينده‌اي نه‌چندان دور، اين سلول‌ها كاربردهاي وسيعي در علم پزشكي خواهند داشت. با اين اعتقاد، هم‌اكنون در اقصي نقاط جهان تحقيقات وسيعي در خصوص استفاده از سلول‌هاي بنيادي براي تأمين سلامت انسان در حال انجام است. در ذيل به چند نمونه از كاربردهاي نزديك به حصول سلول‌هاي بنيادي اشاره مي‌شود:

2-1- ترميم بافت‌های آسيب‌ديده قلب

امروزه شمار زيادي از مردم دنيا از بيماري‌هاي قلبي ناشي از آ?سيب‌ديدگي بافت‌هاي آن رنج مي‌برند كه بعضاً منجر به مرگ نيز مي‌شود. ترميم بافت‌هاي آسيب‌ديده، همواره يكي از دغدغه‌هاي پزشكان و متخصصان علوم پزشكي بوده و بهره‌گيري از سلول‌هاي بنيادي، اميد تازه‌اي در اين عرصه به وجود آورده است. متخصصان اميدوارند سلول‌هاي بنيادي را از مغز استخوان افراد بيمار (يا جنين نوظهور) استخراج و آنها را در محيط آزمايشگاه به سلول‌هاي قلبي تبديل نمايند و نهايتاً با تزريق اين سلول‌هاي تمايزيافته به بدن، امكان ترميم بافت‌هاي آسيب‌ديده قلب را فراهم آورند.
البته اين تكنيك هنوز در مرحله آزمايشگاهي است، اما موفقيت‌هاي به‌دست آمده در حيوانات آزمايشگاهي، احتمال بهره‌گيري از آن را در انسان قوت بخشيده است.

2-2- ترميم بافت‌های استخوانی

در افرادي كه شكستگي وسيع استخوان دارند و يا كساني كه مورد عمل جراحي مغزي قرار گرفته و كاسه سر آنها برداشته شده و همچنين اشخاصي كه استخوان‌هاي آنها به‌كندي جوش مي‌خورد، از سلول‌هاي بنيادي براي جوش‌خوردگي سريع و جلوگيري از عفونت‌هاي بعدي استفاده مي‌شود. در اين تكنيك، سلول‌هاي بنيادي بالغ از فرد گرفته شده و در محيط آزمايشگاه به سلول‌هاي استئوپلاست (استخواني) تبديل مي‌شوند، سپس اين سلول‌ها در كنار بافت‌هاي آسيب‌ديده استقرار مي‌يابند تا باعث جوش‌خوردگي سريع اين بافت‌ها گردند. در اين مورد، سلول‌ها از خود شخص جدا مي‌شوند؛ بنابراين مشكل پس‌زدگي و عوارض جانبي را نيز در برندارد.تكنيك مذكور از مرحله آزمايشگاهي خارج شده و هم‌اكنون دركشورهاي پيشرفته دنيا از جمله آمريكا و ژاپن به طور عملي و كاربردي بر روي بيماران انجام مي‌شود.

2-3- درمان بيماری‌ها و ضايعات عصبی

پيشرفت‌هاي بشر در زمينه توليد، تكثير و تمايز سلول‌هاي بنيادي، اين اميد را به‌وجود آورده است كه بتوان از اين سلول‌ها در مداواي ضايعات عصبي مانند قطع نخاع و بيماري‌هاي عصبي همچون آلزايمر، پاركينسون، MS و غيره نيز بهره برد. در اين مورد نيز پس از تهيه سلول‌هاي بنيادي از شخص موردنظر، آن‌ها را به سلول عصبي تبديل نموده و براي ترميم يا مداوا مورد استفاده قرار مي‌دهند. البته بخش اعظم اين تكنولوژي، در مرحله آزمايشگاهي است؛ اما با پيشرفت‌هاي خوبي همراه بوده است. به‌عنوان مثال، طي گزارشي كه اخيراً منتشره شده، متخصصين فرانسوي موفق شدند با استفاده از سلول‌هاي بالغ، موش قطع نخاع شده‌اي را تا حدي بهبود بخشند كه قادر به حركت باشد ( البته نه با تعادل صددرصد). اين موضوع در صورتي‌كه با موفقيت نهايي توأم شود، انقلاب بزرگي در پزشكي به شمار مي‌رود.ضمن اينكه يك شركت آمريكايي بنام اورسي كه يك مركز تحقيقاتي خصوصي بوده و متخصصان ارشد جهان در زمينه سلول‌هاي بنيادي را گرد هم آورده، ادعا كرده است كه با استفاده از سلول‌هاي بنيادي خود شخص، قادر به مداواي بيماري‌هايي مانند آلزايمر، پاركينسون، MS و غيره مي‌باشد. البته در قبال آن هزينه‌‌هاي بالايي تا حد 100 هزار دلار دريافت مي‌نمايند.

2-4- ترميم سوختگی‌ها و ضايعات پوستی

جراحات پوستي ناشي از سوختگي‌ها يا صدمات ديگر، سالانه بسياري از بيماران را دچار مشكل مي‌كند. در روش معمول براي ترميم قسمت‌هاي صدمه‌ ديده، از پوست بخش‌هاي سالم بدن استفاده مي‌شود كه مشكلاتي را براي بيمار به‌وجود مي‌آورد. اما با استفاده از سلول‌هاي بنيادي مي‌توان سلول‌هاي پوستي را در محيط آزمايشگاه توليد نمود و درترميم بافت‌هاي صدمه ‌ديده از آن‌ها استفاده كرد. اين تكنولوژي در حال حاضر، كاربردي شده و توسط يكي از بيمارستان‌هاي انگلستان مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

2-5- ترميم لوزالمعده (پانكراس) و ترشح انسولين

اخيراً متخصصان دانشگاه آلبرتا كانادا، موفق شده‌اند سلول‌هاي بنيادي بالغ را به سلول‌هاي پانكراس انساني تبديل نموده و به بيماران ديابتي منتقل نمايند. اين آزمايش بر روي 23 نفر انجام شد كه 16 نفر از تزريق انسولين بي‌نياز شدند. يادآوري مي‌شود كه اين پيوند از نوع اتولوگ بود (براي مداواي هر شخص از سلول‌هاي بنيادي خود وي استفاده شد) و مشكلات جانبي در بر نداشت.

2-6- آزمون تأثير داروهای جديد

از جمله مشكلاتي كه همواره در مورد داروهاي سنتتيك جديد وجود دارد آن است كه اين تركيبات ممكن است روي سلول‌ها يا بافت‌هاي انساني تأثيرات منفي داشته باشند؛ اما به دليل مسايل اخلاق پزشكي، امكان ارزيابي‌هاي اولية آن‌ها بر روي انسان‌ وجود ندارد. به‌عنوان مثال، يك داروي سنتتيك قلبي ممكن است بر سلول‌ها يا بافت‌هاي قلبي تأثير نامطلوبي داشته باشد. در اين موارد مي‌توان سلول‌هاي قلبي يا هر بافت ديگر را با استفاده از سلول‌هاي بنيادي توليد نمود و داروهاي جديد را بر روي آن‌ها آزمايش كرد، بدون اين‌كه نياز به بررسي دارو در بدن انسان باشد. به‌عبارت ديگر، استفاده از سلول‌هاي بنيادي، انجام آزمايش‌هاي اوليه انساني را با سهولت بيشتر و همان دقت اوليه ممكن مي‌سازد. در اين خصوص سلول‌هاي بنيادي جنيني مي‌توانند كاربرد وسيعي داشته باشند.

2-7- استفاده از سلول‌های بنيادی بالغ برای طب پيوند

همان‌گونه كه قبلاً نيز اشاره شد، سلول‌هاي بنيادي بالغ كانديداي بسيار خوبي براي طب پيوند به‌شمار مي‌روند. در واقع مي‌توان اين سلول‌ها را از مغز استخوان يك فرد گرفته و دوباره به بخش آسيب‌ديدة بدن همان فرد پيوند زد. بنابراين چون اين سلول‌ها از خود فرد اخذ شده‌اند، مشكل رد پيوند به‌وجود نخواهد آمد.
البته اين مسأله در مورد سلول‌هاي بنيادي جنيني هم مشاهده شده است. به‌عنوان مثال، پيوند سلول‌هاي بنيادي جنيني قلب موش به موشي كه دچار سكته قلبي شده موجب بهبود حيوان گرديده است. اين نتايج، حتي در مورد پيوند سلول‌هاي بنيادي جنيني انسان به موش يا رت (نوعي موش آزمايشگاهي) قطع نخاع شده، بسيار اميدواركننده بوده و موجب برطرف شدن بسياري از علايم آسيب در حيوان شده است. ولي بايد توجه داشت كه يكي از محدوديت‌هاي سلول‌هاي بنيادي جنيني در طب پيوند، امكان رد شدن آن‌ها به‌دليل واكنش‌هاي ناسازگاري نسجي است.

2-8- تلاش برای توليد سلول‌های يونيورسال

از آنجا كه سلول‌هاي بنيادي جنيني ناميرا هستند، دانشمندان در تلاشند با مداخله و دست‌كاري ژن‌هاي مؤثر در پيوند و فاكتورهاي سازگاري نسجي (MHC) آن‌ها، ردة سلولي فراگير يا يونيورسال (Universal) توليد نمايند. به‌عبارت ديگر، با حذف ژن‌هاي سازگاري نسجي در سلول‌هاي بنيادي جنيني، سلول‌هايي توليد نمايند كه قابليت پيوند به تمام افراد را داشته باشند. اگر بتوان چنين سلول‌هايي را توليد كرد، به‌علت ناميرا بودن‌ آن‌ها، منبع لايزالي از سلول‌هاي يونيورسال خواهيم داشت كه به‌طور نامحدود قابليت نگهداري، تكثير و پيوند را دارا بوده و از اين راه مشكل پس‌زدگي پيوند حل خواهد شد. البته عليرغم كار و تحقيق گسترده در اين زمينه، هنوز كسي موفق به توليد ردة سلولي يونيورسال نشده و اين موضوع فعلاً در حد يك ايده است. علت اين امر آن است كه روند و مكانيسم انتقال ژن به درون سلول‌هاي بنيادي جنيني براي از كار انداختن يا اصطلاحاً Knock-out كردن ژن‌هاي مربوط به رد پيوند، ناشناخته و بسيار پيچيده است.
البته فرضية ديگري هم براي جلوگيري از دفع پيوند سلول‌هاي بنيادي جنيني انسان پيشنهاد شده است كه استفاده از هماتوپوئيتيك كايمريسم (Chimerism Hematopoietic) است. در اين شيوه اگر بخواهند به فردي، مثلاً سلول عصبي حاصل از سلول‌هاي بنيادي جنيني را پيوند بزنند، از همان سلول‌هاي بنيادي علاوه بر سلول‌هاي عصبي، يكسري سلول‌هاي خوني نيز توليد كرده و به گيرنده سلول‌هاي عصبي پيوند مي‌زنند و اصطلاحاً سيستم خوني فرد را كايمريك (ناهمسان) مي‌كنند. البته اين روش هم فعلاً به‌صورت يك ايده است؛ ولي در افراد دريافت‌كنندة پيوند، تا حدي اجرا مي‌شود. به‌طور مثال، امروزه براي كاهش دادن مشكل دفع پيوند در بيماران دريافت‌كنندة كليه، علاوه بر خود كليه، مقداري سلول خوني هم از فرد دهندة كليه گرفته شده و به بيمار گيرندة كليه، پيوند زده مي‌شود؛ بنابراين شايد بتوان در آينده از اين راهكار براي پيوند سلول‌هاي بنيادي نيز بهره جست.

2-9- كاربرد سلول‌های بنيادی جنينی براي توليد ساده‌تر حيوانات تراريخته

از جمله قابليت‌هاي بسيار مهم سلول‌هاي بنيادي جنيني آن است كه برخلاف سلول‌هاي بنيادي بالغ، امكان توليد يك فرد كامل توسط آن‌ها وجود دارد. البته بايد توجه داشت كه اين فرآيند با تكنيك همسانه‌سازي يا كلونينـگ (Cloning) كاملاً متفاوت است. به‌عبارت ديگر، با استفاده از سلول‌هاي بنيادي جنيني مي‌توان حيوانات تراريخته (Transgenic) ويژه‌اي با خصوصيات مورد نظر توليد نمود. لازم به ذكر است كه براي توليد حيوانات تراريخته، دو راه وجود دارد؛ راه اول كه معمولاً متداول است، تزريق ژن مورد نظر به درون پيش‌هسته (Pronucleous) نر و انتقال سلول تخم لقاح يافته (زيگوت) به لوله رحم حيوان ماده است. اما راه دوم كه در واقع همان استفاده از سلول‌هاي بنيادي جنيني است، در مقايسه با روش اول بازده بسيار بالاتري داشته و روش انجام آن نيز ساده‌تر است. در اين روش، ژن مورد نظر را با استفاده از پالس‌هاي الكتريكي يا الكتروپوريشن (Electroporation)، به داخل سلول‌هاي بنيادي جنيني انتقال داده و سپس سلول‌هاي بنيادي تراريخته را به درون بلاستوسيست حيوان تزريق كرده و طي نسل‌هاي متوالي، حيوان مورد نظر را به‌ دست مي‌آورند. اين فرآيند كاملاً با فرآيند Embryo Cloning يا Reproductive Cloning متفاوت است؛ چرا كه در بحث كلونينگ، يك تخمك اخذ شده و پس از تخليه هستة آن، هسته يك سلول غيرجنسي (سوماتيك) را كه از همان فرد يا فرد ديگري گرفته شده، با آن جايگزين مي‌كنند.
نكته ديگر اين‌كه توليد يك فرد كامل با استفاده از سلول‌هاي بنيادي، فقط با استفاده از سلول‌هاي بنيادي جنيني امكان‌پذير است. البته مي‌توان از سلول‌هاي بنيادي بالغ يا سلول‌هاي سوماتيك (غيرجنسي) بزرگسالان هم براي اين منظور استفاده كرد كه در اين صورت بايد از روش كلونينگ استفاده نمود؛ ولي در مورد سلول‌هاي بنيادي جنيني نيازي به كلونينگ نيست.

2-10- استفاده از سلول‌های بنيادی جنينی برای توليد اسپرم و تخمك

سلول‌هاي بنيادي جنيني به واسطة ويژگي پُرتواني بالا، قادرند به انواع مختلفي از سلول‌ها تبديل شوند. حتي بر اساس گزارش‌هاي اخير، محققان توانسته‌اند در شرايط آزمايشگاهي، با استفاده از اين سلول‌ها، تخمك و اسپرم نيز تهيه كنند. اين توانايي كه بتوان سلولي مانند اسپرم يا تخمك توليد نمود كه تقسيم ميوز انجام داده و زايا باشد، از ارزش بسيار بالايي برخوردار است. اين ايده روش بسيار ارزشمندي است كه در آينده، تحول بسيار بزرگي در درمان افراد نابارور ايجاد خواهد كرد.

برخي از مزايا و محدوديت‌های سلول‌های بنيادی جنينی و بالغ

1- اخلاق زيستی (Bioethic)

سلول‌هاي بنيادي جنيني، از جنين زنده گرفته مي‌شود، بنابراين در بسياري از كشورها استخراج آنها ممنوع است؛ زيرا از بين بردن جنيني كه قابليت تبديل شدن به يك انسان را دارد در حكم قتل نفس تلقي مي‌شود. به‌عنوان مثال، در كشور آلمان اين عمل ممنوع بوده و در كشور انگلستان نيز تا چندي پيش، اجازة تحقيقات در اين خصوص داده نشده بود. اما در مقايسه با سلول‌هاي بنيادي جنيني، سلول‌هاي بنيادي بالغ از فرد بالغ گرفته شده و چون استخراج آن‌ها از بدن فرد موجب مرگ وي نمي‌شود، در نتيجه با اين محدوديت مواجه نيستند.همچنين يكي از كاربردهاي بالقوة هر دو دسته از سلول‌هاي بنيادي، همسانه‌سازي انسان به روش كلونينگ (Cloning) است كه بحث‌هاي اخلاقي زيادي را به خود معطوف داشته است. در اكثر كشورهاي جهان كاربرد سلول‌هاي بنيادي، با هر منشأ كه باشد، براي همسانه‌سازي انسان ممنوع است. در عين حال، ساير كاربردهاي بالقوه و بالفعل سلول‌هاي مذكور در عرصة پزشكي در اقصي‌ نقاط جهان به شدت مورد توجه و تحقيق هستند.

2- پس‌زدگی

با توجه به اينكه از سلول‌هاي بنيادي بالغ هر بيمار مي‌توان جهت مداواي خودش استفاده كرد، بنابراين، پس از تزريق آن‌ها به بدن بيمار، سيستم ايمني بدن فرد، سلول‌هاي مذكور را به‌عنوان يك سلول يا بافت بيگانه تلقي نكرده و مشكل پس‌زدگي يا رد پيوند به‌وجود نمي‌آيد. شايان ذكر است، پس‌زدگي، يكي از محدوديت‌هاي عمده پيش روي محققان در بهره‌گيري از سلول‌هاي بنيادي جنيني است، زيرا آنتي‌ژن‌هاي سازگاري نسجي اين سلو‌ل‌ها با شخص گيرنده يكي نبوده و احتمال پس‌زدگي آن‌ها بالا مي‌رود. البته تحقيقاتي در حال انجام است كه مولكول‌هاي عرضه‌كنندة آنتي‌ژن‌ها را فرونشانند (suppress) تا اين مشكل رفع شود.

3- تمايز

سلول‌هاي بنيادي جنيني داراي قدرت تكثير و تمايز بالايي هستند، به‌گونه‌اي‌كه بعضاً بدون اعمال تيمار خاصي، خودبه‌خود به سلول‌هاي ديگر تبديل مي‌شوند. بنابراين بايد جلوي تمايز ناخواسته و تصادفي آنها گرفته شود تا تبديل به بافت‌هاي ديگر نشوند.
سلول‌هاي بنيادي بالغ نيز در محيط كشت، علاقه به تكثير شدن دارند و با اعمال تيمارهاي خاص در مسير تمايز هدفمند قرار مي‌گيرند.
بنابراين، يكي از مشكلات عمده در رابطه با تكثير و تمايز سلول‌هاي بنيادي (جنيني و بالغ) اين است كه جهت‌دهي و هدايت مسير تمايز اين سلول‌ها به سلول‌هاي ديگر، قدري سخت و ناشناخته است؛ در حالي‌كه اگر مسير تكثير و تمايز شناسايي شود، مي‌توان به چگونگي پيدايش سلول‌هاي مختلف پستانداران در دوران جنيني نيز پي برد و هم‌چنين از اين طريق مي‌توان ژن‌هاي دخيل در تكوين سلول‌هاي مختلف (نظير قلب، اعصاب و غيره) را شناسايي نمود. در اين‌جا مزيت سلول‌هاي بنيادي جنيني بر سلول‌هاي بنيادي بالغ آن است كه سلول‌هاي بالغ چنين اطلاعاتي را به ما نمي‌دهند.

4- ناهماهنگی Arithmy

زماني‌كه از سلو‌ل‌هاي بنيادي جنيني براي ترميم بافت‌هاي آسيب‌ديدة قلب استفاده مي‌شود، در برخي موارد، ناهماهنگي بين بافت قلب و بافت ترميم‌شده به وجود مي‌آيد. زيرا در اين حالت، سلول‌هاي بنيادي جنيني كه با بافت قلبي هموژني كامل ندارند؛ به سلو‌ل‌هاي قلبي تبديل شده‌اند. اين مسأله باعث مي‌شود در د ضربان اين دو قسمت ناهمخواني پيش آيد و ريتم ضربان قلب به هم بخورد. مشكل ناهماهنگي در برخي از آزمايشاتي كه روي موش‌ها انجام‌شده، ديده شده است.
اما اين مشكل در مورد سلول‌هاي بنيادي بالغ، كه از خود فرد بيمار دريافت شده‌اند، به چشم نمي‌خورد.

5- قدرت تكثير و ناميرا بودن

يكي از مهم‌ترين خصوصيات سلول‌هاي بنيادي جنيني اين است كه ناميرا هستند؛ يعني برخلاف سلول‌هاي بنيادي بالغ كه ميرا بوده و پس از چند مرحله كشت و تكثير، دچار فرآيند پيري مي‌شوند، سلول‌هاي بنيادي جنيني داراي بقاي زيادي بوده و پير نمي‌شوند. سلول‌هاي بنيادي بالغ، عليرغم اين‌كه قابليت تكثير و تمايز در محيط آزمايشگاه را دارند، اما نكتة جالب آن است كه تعداد تكثيرشان در شرايط آزمايشگاهي، محدود است، يعني در شرايط مذكور تنها مي‌توان آن‌ها را 30 و يا حداكثر 50 بار وادار به تقسيم كرد. پس از آن، اين سلول‌ها دچار فرآيند پيري شده و امكان تكثير را از دست مي‌دهند. با اين حال مي‌توان از تمايز اين سلول‌ها، رده‌هاي ديگري از سلول‌ها نظير سلو‌ل‌هاي چربي، سلول‌هاي استخواني، غضروفي و يا حتي سلول‌هاي قلبي و عصبي را توليد كرد.

6- قدرت پُرتوانی

ويژگي ديگر سلول‌هاي بنيادي جنيني در مقايسه با سلول‌هاي بنيادي بالغ اين است كه داراي قدرت پُرتواني (Pluripotency) بسيار بيشتري هستند. به‌عبارت ديگر، در محيط آزمايشگاهي، قدرت تمايز اين سلول‌ها به انواع ديگر سلول‌ها، بيش از سلول‌هاي بنيادي بالغ است.

برخي ديگر از مزايای سلول‌های بنيادی جنينی

- در مقايسه با سلول‌هاي بنيادي بالغ، توانايي تمايز و توليد انواع بيشتري از سلول‌ها را دارند.
- كنترل مراحل رشد و تمايز آن‌ها، ساده‌تر از سلول‌هاي بنيادي بالغ است.
- به علت فراواني نسبتاً بيشتر، جداسازي آن‌ها راحت‌تر از سلول‌هاي بنيادي بالغ است.
- دانش بدست آمده از سلول‌هاي بنيادي جنيني حيوانات، در مطالعات انساني نيز كاربرد دارد.
- تحقيقات انجام شده بر روي سلول‌هاي بنيادي جنيني، موجب ارتقاء تكنيك‌هاي تكثير و استفاده از سلول‌هاي بنيادي بالغ مي‌شود.

تحقيقات فعلی و چشم‌اندازهای آينده

هم‌اكنون، اغلب محققاني كه در اقصي نقاط دنيا سرگرم مطالعة سلول‌هاي بنيادي هستند چند موضوع خاص را در رابطه با اين سلول‌ها پي‌گيري مي‌كنند:
1. درك صحيح از مراحل رشد و تمايز سلول‌هاي بنيادي
2. شناسايي، جداسازي و خالص‌سازي تيپ‌هاي مختلف سلول‌هاي بنيادي
3. جهت‌دار كردن تمايز سلول‌هاي بنيادي به‌منظور تبديل آن‌ها به سلول‌هاي مورد نياز جهت درمان بيماري‌ها
4. ايجاد قابليت پيوند در اين سلول‌ها
5. پيشگيري از پس‌زدگي پيوند سلول‌هاي بنيادي
6. تكثير سلول‌هاي بنيادي در مقياس صنعتي و زياد
7. تأييد نتايج موفقيت‌آميز بررسي‌هاي حيواني در آزمايش‌هاي انساني
8. عملكردي يا فانكشنال كردن سلول‌هاي توليدي
9. افزايش كارايي يا Efficiency سلول‌هاي بنيادي

فصل دوم) جايگاه و وضعيت ايران در زمينه سلول‌های بنيادی


خوشبختانه همگام با پيشرفت‌هاي اخير دنيا در زمينة سلول‌هاي بنيادي، اين موضوع در كشور ما نيز مورد توجه قرار گرفته و فعاليت‌هاي خوبي توسط چند مركز پژوهشي و دانشگاهي در اين مورد، انجام گرفته است. براي مثال، عليرغم مشكلات موجود، محققان كشورمان در پژوهشكدة رويان و دانشكده پزشكي دانشگاه تربيت مدرس تحقيقات ارزنده‌اي در اين‌ باره انجام داده‌اند كه دستاوردهاي ارزشمندي به‌همراه داشته است. در ادامه به معرفي گوشه‌اي از اين تلاش‌ها و جايگاه ايران در اين عرصه مي‌پردازيم:

الف) پژوهشكده رويان

پژوهشكده علوم سلولي و ناباروري رويان، يكي از مراكز تحقيقاتي وابسته به جهاد دانشگاهي كشور است كه در زمينة بهداشت باروري و ناباروري و علوم توليد‌مثل فعاليت مي‌كند. اين مركز در كنار فعاليت‌هاي درماني و سرويس‌دهي به زوج‌هاي نابارور، بخش اصلي فعاليت‌هاي خود را در حوزة امور پژوهشي و آموزشي متمركز كرده و در قالب چندين گروه تخصصي به تحقيق در زمينة علوم باروري و توليد‌مثل مي‌پردازد.
محققان اين پژوهشكده در كنار موفقيت‌هايي نظير تولد اولين مورد نوزاد با استفاده از جنين منجمد در ايران (سال 1375) و تولد اولين نوزاد حاصل از روش ICSI با استفاده از اسپرم منجمد شدة يك فرد بيضه‌برداري شده (سال 1378)؛ اخيراً توانستند با كشت و تكثير نخستين رده از سلول‌هاي بنيادي جنيني انسان (بن‌ياخته‌هاي جنيني) در ايران (سال 1382) به فناوري توليد سلول‌هاي بنيادي جنين انسان دست پيدا كنند. گزارش اين پروژه در شهريور ماه 1382 در جلسه‌اي خدمت مقام معظم رهبري نيز ارايه گرديد.

سابقه تحقيقات پژوهشكده رويان در زمينه سلول‌های بنيادی جنينی

پژوهشكدة رويان در كنار اراية خدمات درماني به زوج‌هاي ناباروركه از سال 1370 آغاز شده و هم‌چنان ادامه دارد، بخش عمده‌اي از فعاليت‌ها و نيروي خود را در امر پژوهش متمركز نموده است. فعاليت‌هاي پژوهشي اين مركز كه از سال 1372 آغاز شده، در قالب پنج گروه تخصصي شامل "جنين‌شناسي"، "ژنتيك ناباروري"، "ناباروري مردان"، "ناباروري زنان" و "بهداشت و اپيدميولوژي" انجام مي‌گيرد. البته به تازگي، گروه پژوهشي سلول‌هاي بنيادي نيز از سوي دفتر مركزي جهاد دانشگاهي مورد تصويب قرار گرفته است.
در گروه جنين‌شناسي، روي كشت جنين در شرايط آزمايشگاهي و بررسي خصوصيات سلولي و مولكولي آن كار مي‌شود. البته اغلب تحقيقاتي كه تاكنون صورت گرفته، مطالعة ويژگي‌هاي سلولي بوده است. محققان اين بخش كه تقريباً از سال‌هاي 1374 و 1375، كار روي جنين و سلول‌هاي جنيني را آغاز نموده‌اند، در سال 1379، پروژه‌اي را تحت عنوان "سلول‌هاي بنيادي" يا Stem Cells در پژوهشكدة رويان مطرح كردند. در سال 1381، يكي از محققان اين مركز، براي ادامه تحقيقات در زمينه توليد و پرورش سلول‌هاي بنيادي جنيني، عازم يكي از دانشگاه‌هاي استراليا شده و طي دورة پژوهشي خود، موفق به توليد چهار رده مختلف از سلول‌هاي بنيادي جنيني موش شدند. اين رده‌هاي سلولي به‌ترتيب Royan C3،Royan C1 ،Royan B2 و Royan B1 نامگذاري شده‌اند. كلمه رويان (Royan) يا جنين، معادل فارسي كلمه Embryo است. حرف B نشان‌دهنده آن است كه اين سلول‌ها از نژاد موشي Black/6 يا C57BL/6 استخراج شده و حرف C نشان‌دهنده استخراج سلول از نژاد موشي Balb/c است.
پس از بازگشت محقق يادشده به ايران، آزمايشگاهي تحت عنوان "آزمايشگاه بن‌ياخته‌ها"، در پژوهشكده راه‌اندازي شده و تحقيق بر روي سلول‌هاي بنيادي جنين انسان در آنجا شروع شد. خوشبختانه مجموعة اين فعاليت‌ها باعث شد تا كشور ما در سال گذشته به توانايي توليد و پرورش سلول‌هاي بنيادي جنيني انسان دست پيدا كند.

برخی از فعاليت‌های پژوهشكده رويان در زمينه سلول‌های بنيادی جنينی

تحقيقات و فعاليت‌هاي پژوهشكده بر روي اين سلول‌ها در چند محور متمركز است: توليد سلول‌هاي عضلاني قلب، توليد سلول‌هاي عصبي، توليد سلول‌هاي خون‌ساز و توليد سلول‌هاي مولد هورمون انسولين با استفاده از سلول‌هاي بنيادي جنيني در محيط آزمايشگاهي.
براساس اظهارات محققان پژوهشكده، در مورد سلول‌هاي عصبي موفقيت‌هاي بسيار خوبي به‌دست آمده است؛ به‌طوري‌كه با تمايز سلول‌هاي بنيادي جنيني، كلاف‌هاي بسيار بزرگي از سلول‌هاي عصبي ايجاد مي‌شوند. اما متأسفانه به دليل كمبود امكانات، هنوز امكان ارزيابي عملكرد و خصوصيات الكتروفيزيولوژيك اين سلول‌هاي عصبي فراهم نشده است. البته سلول‌هاي عصبي مذكور با استفاده از تست‌هاي ويژه مثل ايمونوهيستوشيمي (Immunohistochemistry) و آنتي‌بادي برعليه پروتئين‌هاي ويژة سلول‌هاي عصبي، شناسايي و مورد تأييد قرار گرفته‌اند. به‌عنوان نمونه، با استفاده از اين تست‌ها پروتئين‌هاي Neuron Specific Enolase وMicrotubule Associated Protein 2 در سلول‌هاي عصبي شناسايي و تأييد شده‌اند.
در مورد سلول‌هاي قلبي تمايز داده شده از سلول‌هاي بنيادي جنيني هم علاوه بر مشاهده ضربان در سلول‌هاي حاصل، با استفاده از مطالعات فراساختماني (Ultra Structure)، ساختار سلول‌هاي عضلاني قلبي از لحاظ وجود ساختار ساركومري (Sarcomere)، تشكيل Z-disk، I-band، A-band و ديسك اينتركاله (Intercalated Disk) مورد ارزيابي و تأييد قرار گرفته است. همچنين همانند سلول‌هاي عصبي با استفاده از آنتي‌بادي‌هاي ويژه و تست‌هاي ايمونوهيستوشيمي، پروتئين‌هاي خاص سلول‌هاي قلبي مورد شناسايي قرار گرفته‌اند. حتي با به‌كارگيري داروهاي افزايش‌دهنده يا كاهش‌دهندة ضربان سلول‌هاي قلبي، تجلي گيرنده‌ها در سطح اين سلول‌ها نشان داده شده‌اند.
آنتي‌ژن‌هاي سطحي سلول‌هاي بنيادي جنيني پرورش يافته در پژوهشكده نيز مورد ارزيابي قرار گرفته است. به‌عنوان مثال، سلول‌هاي بنيادي جنيني بايد فاكتوري بنام اوكت چهار (Oct-4) را بيان ‌كنند كه وجود اين تركيب در سلول‌هاي مذكور ارزيابي شد.
يكي از مهم‌ترين خصوصيات سلول‌هاي بنيادي جنيني، قابليت تبديل شدن آنها به مشتقات اكتودرم، مزودرم و اندودرم است. به‌عنوان مثال، يكي از ماركرهاي شاخص در مرحله اندودرمي، توليد آلفافيتوپروتئين (Alpha-feto-protein) است كه در سلول‌هاي تكثير شده، توليد اين پروتئين نيز مورد بررسي قرار گرفت.
اخيراً نيز محققان پژوهشكده موفق شدند با تمايز جهت‌دار سلول‌هاي بنيادي جنيني انسان, سلول‌هاي بخش اندوكريني پانكراس را توليد كنند (براساس اظهارات محققان پژوهشكده، اين موفقيت براي اولين بار در جهان به‌دست آمده است). سلول‌هاي بخش اندوكريني پانكراس انساني شامل سلول‌هاي مولد انسولين انساني, سلول‌هاي مولد هورمون گلوكاگون, سوماتواستاتين و پانكراتين پلي‌پپتيدي است. اين تحقيق با روش‌هاي ايمونوهيستوشيمي و راديوايمونواسي ارزيابي و آزمايش شده كه نتايج رضايت‌بخشي داشته است. اين موفقيت يك گام مهم براي درمان بيماران “ديابت نوع يك” در جهان محسوب مي‌شود و اين اميد را به‌وجود آورده است كه در آينده‌اي نه‌چندان دور، با پيوند سلول‌هاي انسولين‌ساز به انسان، راه درمان قطعي بيماري “ديابت نوع يك” هموار گردد.

ب) دانشكده پزشكی دانشگاه تربيت مدرس

گروه هماتولوژي دانشكدة پزشكي دانشگاه تربيت مدرس نيز از جمله مراكز دانشگاهي كشور است كه فعاليت‌هايي را در زمينة سلول‌هاي بنيادي انجام داده و هم‌اكنون نيز طرح‌هايي در اين راستا انجام مي‌دهد.
تكثير سلول‌هاي بنيادي بند ناف و تمايز سلول‌هاي بنيادي بالغ به سلول‌هاي قلبي، عصبي و استخواني، از جمله دستاوردهاي محققان اين گروه در زمينة سلول‌هاي بنيادي مي‌باشد. در ادامه، هر كدام از موارد فوق با تفصيل بيشتري مورد بررسي قرار مي‌گيرند.

برخی از فعاليت‌های دانشگاه تربيت مدرس در زمينه سلول‌های بنيادی بالغ

1- تكثير سلول‌های بنيادی بند ناف به منظور درمان افراد سرطانی

يكي از مشكلات پيوند مغز استخوان، عدم سازگاري نسجي (MHC) شخص گيرنده با شخص دهنده است. اين موضوع يعني "ناسازگاري نسجي"، حتي ممكن است باعث مرگ شخص گيرنده شود. از طرفي به‌دليل كمبود تعداد افراد داوطلب براي اهداي مغز استخوان، امكان يافتن نمونه‌هاي سازگار با فرد بيمار دشوار است.
از آنجايي‌كه سلول‌هاي بنيادي بند ناف، در مراحل اولية تكامل قرار دارند، سازگاري آن‌ها با شخص گيرنده بيشتر است و در زمان انتقال به شخص بيمار، كمتر پس‌زده (Rejection) مي‌شوند. بنابراين با تبديل سلول‌هاي بنيادي بند ناف به سلول‌هاي مغز استخوان و پيوند آنها به بيمار مي‌توان تا حد زيادي با مشكل پس‌زدگي مقابله نمود؛ ضمن اينكه اين سلول‌هاي بنيادي، از خون بند ناف و بلافاصله بعد از تولد نوزاد جداسازي مي‌شوند (بند ناف بعد از تولد از نوزاد جدا شده و دور انداخته مي‌شود) و لذا بعيد است كه مشكلات اخلاقي خاصي داشته باشند.از ديگر مزاياي سلول‌هاي بنيادي بند ناف، مي‌توان به "فقدان عفونت ويروسي" و "سرعت بهبود" اشاره كرد (پس از پيوند اين سلول‌ها به مغز استخوان، مدت زمان خون‌سازي و بهبود بيماران كمتر است).
تنها مشكل سلول‌هاي بنيادي بند ناف آن است كه تعداد آنها بسيار كم است و لذا بايد اين سلول‌ها پس از استخراج در شرايط آزمايشگاهي تكثير شوند تا بتوان به‌صورت كاربردي از آنها استفاده نمود. هم‌اكنون در دنيا تحقيقات زيادي در خصوص استخراج و تكثير اين سلول‌ها از بند ناف صورت مي‌گيرد. در واقع استخراج و تكثير سلول‌هاي بنيادي از بند ناف، اولين مرحله جهت تبديل آن‌ها به بافت‌هاي ديگر و نهايتاً بهره‌گيري از آن‌ها براي درمان بيماري‌ها به‌شمار مي‌رود.
اين موضوع در دانشگاه تربيت مدرس مورد توجه قرار گرفته و به‌صورت يك طرح مشترك با همكاري بيمارستان دكتر شريعتي در حال انجام است و موفقيت‌هاي نسبتاً خوبي در زمينه استخراج و تكثير آن‌ها در آزمايشگاه به‌دست آمده است.

2- تبديل سلول‌های بنيادی بالغ به سلول‌های قلبی

در دانشگاه تربيت مدرس، سلول‌هاي بنيادي بالغ در محيط‌هاي كشت ويژه به سلول‌هاي قلبي تبديل شده‌اند كه داراي ضربان خاص اين سلول‌ها بوده‌اند. براي مستندسازي بهتر، مراحل مختلف تمايز از يك سلول بنيادي به سلول قلبي، توسط ميكروسكوپ فاز معكوس فيلمبرداري و به رايانه منتقل شده است. ضمن اينكه محققان اين مركز، جهت تشخيص تمايز و تشكيل سلول‌هاي قلبي، فقط به داشتن ضربان آن‌ها اكتفا نكرده و تست‌هاي تكميلي را در اين خصوص انجام داده‌اند. يك سلول قلبي (يا هر سلول ديگري) علاوه بر شكل ظاهري (مورفولوژي) بايد داراي يك سري خصوصيات فيزيولوژيك و مولكولي نيز باشد؛ به‌طوري‌كه در مجامع علمي براي اثبات توليد يك سلول قلبي (يا هر سلول ديگري) بايد مستندات فيزيولوژي و مولكولي آن نيز در كنار مستندات مورفولوژيك ارايه شود. بر همين مبنا، آزمون‌هاي زير توسط محققان دانشگاه تربيت مدرس انجام شده است:
الف- در روزهاي اولية تمايز، از سلول‌ها برش‌هاي ميكروسكوپي تهيه و توسط ميكروسكوپ الكتروني بررسي شد كه تشكيل ميوفيلامنت‌ها (Myofilaments) مورد تأييد قرار گرفت. علاوه بر اين، ژن‌هاي Alpha myosin heavy chain و Beta myosin heavy chain و چند ژن ديگر كه مشخصه يك سلول قلبي انسان هستند (ژن‌هاي اختصاصي سلول قلبي انسان) توسط تكنيك RT- PCR مورد بررسي و تأييد قرار گرفت.
ب- محققان دانشگاه تربيت مدرس، كاريوتايپ سلول‌هاي قلبي توليدشده را تهيه و مورد بررسي قرار داده‌اند تا شكستگي‌هاي كروموزومي يا تنوع عددي كروموزوم‌ها (پلوئيدي) نيز در صورت بروز مشخص شوند؛ اما چنين تنوعي در كروموزوم‌ها مشاهده نشده و تمام سلول‌هاي مورد بررسي از اين لحاظ سالم و بدون تغيير بودند.
ج- يكي ديگر از آزمون‌هاي مورد نياز براي تأييد موفقيت در اين تحقيق، تست مولكول‌هاي لانه‌گزيني است. اين مولكول‌ها باعث مي‌شوند سلول‌هاي قلبي توليدشده، وقتي به بدن تزريق شدند در محل اصلي خود استقرار يابند و در بدن سرگردان نشوند. لذا در اين تحقيق نيز وجود مولكول‌هاي لانه‌گزيني توسط فلوسايتومتري مورد بررسي قرار گرفت. براساس نتايج اعلام شده توسط اين گروه، حدود 45 درصد از سلول‌ها داراي مولكول‌هاي لانه‌گزيني بودند؛ يعني در صورت تزريق در محل مورد نظر، استقرار خواهند يافت. نكته مهم اين است كه بقيه سلول‌ها (55 درصد) چون از سلول‌هاي بالغ همان فرد استخراج شده‌اند، سيستم دفاعي بدن را نيز تحريك نمي‌نمايند و از اين حيث براي شخص موردنظر مشكلي فراهم نمي‌كنند و معمولاً توسط اندام‌هاي تصفيه‌كننده بدن مانند طحال دفع مي‌شوند.

3- تبديل سلول‌های بالغ به سلول‌های عصبی

توليد سلول‌هاي عصبي با استفاده از سلول‌هاي بنيادي بالغ نيز در دانشگاه تربيت مدرس در حال انجام است. در اين خصوص مراحل تبديل و تمايز سلول‌ها با موفقيت انجام شده، به ويژه مرحله تمايز نهايي كه منجر به تغيير شكل سلول‌هاي بنيادي به صورت يك سلول عصبي مي‌شود (تغيير مورفولوژي) به 4 تا 5 ساعت تقليل داده شده كه تمام اين مراحل در آزمايشگاه بيوتكنولوژي انستيتو پاستور ايران فيلمبرداري گرديده است. البته در اين مورد نيز تنها به مورفولوژي اكتفا نشده و تست‌هاي مولكولي خاص سلول‌هاي عصبي انجام شده است كه تشكيل سلول‌هاي عصبي از سلول‌هاي بنيادي بالغ را تأييد مي‌نمايد. يكي از تست‌ها، آزمون وجود پروتئين Neuron Specific Enolase مي‌باشد كه توسط رنگ‌آميزي مورد مطالعه قرار گرفته است.
علاوه بر اين‌، بر اساس اظهارات محققان طرح، در نظر است كه سلول‌هاي عصبي توليد‌شده، مورد آزمون الكتروفيزيولوژيك قرار گيرند تا نحوه تحريك آن‌ها در مقابل جريان الكتريسيته (پالس الكتريكي) مشخص شود. در اين خصوص با دانشگاه شهيد بهشتي هماهنگي صورت گرفته كه با توجه به وجود امكانات مقتضي در آن دانشگاه، آزمون مذكور در آنجا صورت گيرد.

4- توليد سلول استخوانی با استفاده از سلول‌های بنيادی بالغ

با توجه به اهميت تبديل و تمايز سلول‌هاي بنيادي بالغ به سلول‌هاي استخواني و كاربرد آن در ترميم بافت‌هاي استخواني آسيب‌ديده، اين مورد نيز در دانشگاه تربيت مدرس مورد توجه قرار گرفته است. تاكنون مراحل اوليه تمايز با موفقيت انجام شده است و براي تشخيص كلسيته شدن در اين سلول‌ها، از تست اختصاصي آن يعني آليزانيد و براي تعيين و تأييد تمايز، از آزمون آلكالان‌فسفاتاز استفاده شده است، كه هر دوي اين آزمون‌ها روند تمايز را مورد تأييد قرار داده‌اند. علاوه بر اين‌ها نمونه‌هاي ميكروسكوپي سلول‌ها توسط ميكروسكوپ الكتروني مورد بررسي قرار خواهند گرفت.برنامه‌هاي آتي پژوهشگران دانشگاه تربيت مدرس
از جمله اهداف آينده محققان اين دانشگاه مي‌توان به توليد سلول‌هاي غضروفي و پوستي با استفاده از سلول‌هاي بنيادي بالغ اشاره كرد. البته بر اساس اظهارات اين گروه، مراحل اوليه توليد سلول‌هاي غضروفي در ماه‌هاي اخير شروع شده است. شايان ذكر است كه در صورت موفقيت، از اين تكنيك مي‌توان براي ترميم غضروف‌ها و مفاصل آسيب‌ديده استفاده نمود. مورد دوم يعني توليد سلول‌هاي پوستي نيز جزو اهداف آينده گروه محسوب مي‌شود كه در صورت تحقق شرايط و جذب امكانات انجام خواهد شد.

برخی مشكلات موجود در عرصه تحقيقات سلول‌های بنيادی

1- عدم تصويب به‌موقع طرح‌ها

متأسفانه در كشور ما تصويب طرح‌هاي تحقيقاتي و تخصيص بودجه‌هاي آن به كندي صورت مي‌گيرد، بنابر اين دور از انتظار نيست كه طرح‌هاي تعريف شده در حوزة سلول‌هاي بنيادي نيز گرفتار چنين مشكلي باشند. براي مثال، بر اساس اظهارات يكي از محققان دانشگاه تربيت مدرس، اغلب تحقيقاتي كه تاكنون در اين دانشگاه بر روي سلول‌هاي بنيادي صورت گرفته، با هزينه‌هاي شخصي، كمك‌هاي برخي از مسئولان دانشگاه و كمك برخي از مراكز همچون بيمارستان شهيد بهشتي و انستيتو پاستور ايران به ثمر نشسته‌اند. به‌عبارت ديگر، اغلب تحقيقات مذكور، خارج از حيطه طرح‌هاي تحقيقاتي مصوب و به‌صورت خودجوش انجام شده‌اند.

2- نياز به بودجه‌های بالا و امكانات پيشرفته

تحقيق در زمينة سلول‌هاي بنيادي همانند ساير عرصه‌هاي علمي جديد، نيازمند حمايت‌هاي مالي و برخورداري از يك‌سري امكانات و ابزار اوليه است. بديهي است در صورت عدم دسترسي به چنين ملزوماتي، انتظار ادامة تحقيقات و مطرح بودن در اين عرصه، امري نامعقول به‌نظر مي‌رسد.
از جمله مواد مورد نياز براي كشت و تكثير سلول‌هاي بنيادي، فاكتور رشد (Growth Factor) است كه قيمت 5 ميلي‌گرم آن حدود 650 هزار تومان بوده و اين مقدار تنها براي 15 تا 20 آزمايش كافي است؛ همين موضوع براي فاكتور ديگري بنام بتاتي‌جي‌اف (ßTGF) نيز صادق است كه در كشت سلول‌هاي غضروفي كاربرد دارد. بنابراين، تهية مواد مذكور بويژه در شرايط فعلي كه محققان كشورمان به‌علت محدوديت‌ها و تحريم‌هاي وضع‌شده از سوي كشورهاي غربي در تنگناي علمي قرار دارند، نه ‌تنها به حمايت‌هاي معنوي بلكه به تسهيلات و بودجه‌هاي مالي سازمان‌ها و ارگان‌‌هاي مربوط هم نياز دارد. از لحاظ امكانات نيز وجود ابزارهايي چون ميكروفيوژ، سانتريفوژ يخچال‌دار، ميكروسكوپ‌هاي قوي و با كنتراست بالا و غيره از ملزومات اولية يك آزمايشگاه بيوتكنولوژي هستند كه تهيه آن‌ها نيز به سختي ميسر مي‌شود. بنابراين، با عنايت به كاربردهاي بالقوه و بالفعل سلول‌هاي بنيادي در عرصه پزشكي و توجه اخير مسؤولان به اين موضوع، انتظار مي‌رود حمايت‌هاي عملي بيشتري در اين زمينه صورت پذيرد.

نتيجه‌گيری و پيشنهاد

با توجه به مسايل مطرح شده، به نظر مي‌رسد پيشرفت در زمينة فناوري توليد، تكثير و بهره‌گيري از سلول‌هاي بنيادي و ارتقاء جايگاه كنوني كشورمان در اين عرصه، علاوه بر عزم ملي و تلاش مستمر محققان، نيازمند توجه به عوامل متعددي است كه در ادامه به برخي از آن‌ها اشاره مي‌شود:
1- بي‌شك توسعة پايدار و مداوم در هر زمينه، نيازمند برنامه‌ريزي و آينده‌نگري هدفمند و دقيق است. به‌عبارت ديگر، تحقيقات در يك زمينة علمي، زماني مثمر ثمر خواهند بود كه اولاً با نيازها و امكانات موجود مطابقت داشته ثانياً مراحل تحقيق به‌طور صحيح و در راستاي نيل به هدف تعريف شده باشند.
2- بر اساس واقعيت‌هاي موجود، آنچه كه در شرايط فعلي بايد درباره سلول‌هاي بنيادي به آن توجه شود، آن است كه محدوديت‌ها و خصوصيات ذكر‌شده در اين مطلب، به معني برتري داشتن يك دسته از سلو‌ل‌ها بر ديگري نيست؛ واقعيت آن است كه هركدام از سلول‌هاي بنيادي بالغ و جنيني، مزايا، معايب و بحث‌هاي حقوقي خاص و انكارناپذير خود را داشته و لذا نبايد به بهانة پرداختن به يكي از اين‌ها به ديگر جنبه‌ها ‌توجه ننمود. بنابراين بهتر است تحقيقات براي كاربرد و بهره‌گيري از هر دو دسته سلول هم‌زمان و به موازات يكديگر صورت گيرد.
3- مسألة ديگر، توجه به اين نكته است كه يكي از لوازم اصلي موفقيت در اين عرصة مهم، نگرش ملي و فرا‌گروهي كار بر روي سلول‌هاي بنيادي است. بدين معني كه نبايد انتظار داشت يك فرد و يا يك مركز به‌تنهايي بتواند در اين مقوله به‌طور كامل موفق شود. لذا لازم است از تمامي پتانسيل‌هاي علمي و عملي محققان و مراكز علمي- پژوهشي كشور به نحو صحيح استفاده شود. پيشنهادي كه براي نيل به اين هدف مي‌توان ارايه داد، ايجاد شبكه‌اي تخصصي و ملي، متشكل از تمام مراكز تحقيقاتي، دانشگاهي و محققان فعال در زمينة سلول‌هاي بنيادي است. چنين مجموعه‌اي مي‌تواند با حمايت و نظارت نهاد‌هاي مسؤول، ضمن سياست‌گذاري تحقيقات كشور در زمينة سلول‌هاي بنيادي، با تقسيم كار و هدايت پژوهش‌ها در مراكز مختلف، علاوه بر ايجاد ارتباط و هماهنگي بين پژوهشگران، امكان استفاده صحيح از امكانات محدود كشور و جلوگيري از موازي‌كاري را به نحو مطلوب فراهم كند. بديهي است طراحي و اجراي چنين سيستمي نه‌تنها احتمال بروز رقابت‌هاي ناسالم و مخرّب را از بين مي‌برد بلكه باعث تقويت همكاري و روحية كار گروهي در عرصة علمي كشور مي‌شود.
4- از نظر تبليغات و معرفي دستاوردهاي محققان عزيز كشور نيز ‌بايستي تاحد امكان عدالت را رعايت نمود؛ يعني بايد سعي شود همة دستاوردهاي مختلف كه در اين زمينه وجود دارد، به‌طور يكسان در سطح رسانه‌ها، به‌خصوص رسانه‌هاي دولتي منعكس شوند تا روحية نااميدي در كسي ايجاد نگردد.
در پايان اميد است بتوان از اين فناوري علاوه بر توليد علم و چاپ مقالات پژوهشي معتبر، در جهت رفع نيازهاي جامعه پزشكي، به‌ويژه بيماران و جانبازان دردمند استفاده كرد.

به اميد موفقيت‌هاي روزافزون جامعة علمي كشور و سربلندي ايران اسلامي

منــابع مورد استفاده:

1- آهنگرزاده‌رضايي، محمد، تفاوت‌ سلول‌هاي بنيادي بالغ و جنيني و كاربرد آن‌ها، ارديبهشت 1383، سايت شبكة تحليلگران تكنولوژي ايران، www.itanetwork.org.
2. آهنگرزاده‌رضايي، محمد، گزارشي از فعاليت‌هاي پژوهشكده رويان در زمينة سلول‌هاي بنيادي (از زبان آقاي بهاروند)، ارديبهشت 1383، سايت شبكة تحليلگران تكنولوژي ايران، www.itanetwork.org.
3. آهنگرزاده‌رضايي، محمد، آشنايي با پژوهشكدة رويان، ارديبهشت 1383، سايت شبكة تحليلگران تكنولوژي ايران، www.itanetwork.org.
4. عبدي، حميدرضا، خصوصيات و محدوديت‌هاي سلول‌هاي بنيادي (از زبان دكتر سليماني)، فروردين 1383، سايت شبكة تحليلگران تكنولوژي ايران، www.itanetwork.org.
5. عبدي، حميدرضا، گزارشي از دستاوردهاي دانشگاه تربيت مدرس در زمينه سلول‌هاي بنيادي، فروردين 1383، سايت شبكة تحليلگران تكنولوژي ايران، www.itanetwork.org.
6. عبدي، حميدرضا، كاربردهاي سلول‌هاي بنيادي در پزشكي (ديدگاه دكتر سليماني)، فروردين 1383، سايت شبكة تحليلگران تكنولوژي ايران، www.itanetwork.org.
7. Stem cells information, National Institute of Health (NIH), Department of Health and Human Services, April 2004, http://stemcells.nih.gov.
8. Chapman, A.R., Frankel M.S. and Garfinkel M.S., Stem Cell Research and Applications, Monitoring the Frontiers of Biomedical Research, American Association for the Advancement of Science and Institute for Civil Society, 1999.
9. Xiaoxia1G. and Fuchu1 H., Properties and applications of embryonic stem cells, Chinese Science Bulletin, 45(14): 1258-1265, 2000.
10. Stem Cell Therapy, Medical Research Council, April 2004, http://www.mrc.ac.uk

منبع : bio.itan.ir

+ نوشته شده در  چهارشنبه سی ام مرداد 1387ساعت 12:21  توسط وحید.ف  | 

درمان پارکینسون با سلول های بنیادی دارای عوارض جانبی است

بهبود مبتلایان به پارکینسون توسط سلول های بنیادی ، می تواند با خطر ابتلا به سرطان همراه باشد.

به گزارش پایگاه زیست شناسی ایران به نقل از نیچر علایم بیماری پارکینسون در موش ها توسط سلول های بنیادی درمان شده است. ولی خطر بالایی که نسبت به ایجاد سرطان وجود دارد که مانع می شود تا این روش بر روی انسان اعمال گردد.

بیماری پارکینسون نورون هایی را که تولید ناقل دوپامین را می کنند از بین می برد که این امر موجب اختلالات حرکتی در افراد می شود. بیشتر درمان هایی که صورت می گیرد توسط وارد کردن دوپامین بصورت دارو به بدن است. اما محققین به دنبال درمان آن توسط جایگذینی نورون های دوپامین با سلول های بنیادی جنینی هستند. محققین کالج پزشکی کرنل ، نیویورک ، که مجری این پروژه تحقیقاتی بوده اند می گویند تولید تعداد کافی از سلول های سالم مشکل است زیرا چندین نوع نرون دوپامین وجود دارند. تمام نورون های دوپامین بصورت یکسانی تولید نمی شوند.

گولدمن و همکارانش در نشریه پزشکی نیچر گزارش کردند که راهی را یافته اند که می توانند سلول های سالمی را تولید کنند. این نورون ها متعلق به بخشی از مغز هستند بنام ماده سیاه (Substantia Nigra) که مسئول ارسال پیام های حرکتی می باشد.

این گروه بافت میان مغز (midbrain) را که نورون های دوپامین را می سازد ، از جنین انسان برداشته و سلول های گلیال را استخراج کردند. سلول های گلیال وظیفه پشتیبانی و حمایت از رشد نورون را بر عهده دارند. آنها سلول های بنیادی را در محیط کشت غنی از گلیا کشت دادند. گولدمن می گوید "آنچه ما دنبال آن بودیم نه تنها بازسازی محیط رشد و نمو مغز بود تا کیفیت نرون های تولید شده ی دوپامین بهبود یابد ، بلکه این بود که آن نوع از نرون هایی را تولید کنیم که می خواهیم".

مسئول این گروه تحقیقاتی ادامه می دهد: "زمانیکه نورون های دوپامین به مغز موش هایی با علایم پارکینسون پیوند زده شدند، نتایج مثبت خیلی قوی بودند . تقریبا این جانوران وضعیت حرکتی طبیعی داشتند. اما عوارض جانبی وجود دارد. هر پیوند سلول های بنیادی سلول های تمایز نیافته ای را نیز با خود دارد که نمی توانند به نرون تبدیل شوند. این سلول های تمایز نیافته برای ایجاد توده های سرطانی مستعدند. این سلول ها می توانند تقسیم شده و ایجاد تومور کنند ، موش ها قبل از اینکه تومور در آنها پدید آید کشته می شدند."

درمان با سلول های بنیادی جنینی این عوارض جانبی را نشان می دهد و برای دوری از این عوارض ، سلول ها باید جدا شده و  سلول های  تمایز یافته از بین آنها استخراج شوند.

افراد دیگر بوسیله ژن درمانی اقدام به درمان پارکینسون کرده اند بدینصورت که نورون های مغز را به گونه ای تحریک کنند که دوپامین بیشتری تولید کند. این هفته یک شرکت بیوتکنولوژی بنام "نورولوژیکس" موفقیت در این امر را گزارش کرد. آنها یک ویروس بی ضرر را که ژن دوپامین را با خود حمل می کرد وارد مغز بیماران نموده اند. تمام بیماران حدود 25 درصد بهبودی را در علایم پارکینسون نشان دادند.

اما به گفته گلدمن : " ژن درمانی مشکلات خاص خود را دارد که یکی از آنها نحوه کنترل و تنظیم بیان ژن است ، لذا همانند درمان با سلول های بنیادی امیدوار کننده نیست. در نهایت نتیجه گرفت که هیچکدام از این روش ها شرایط انجام بر روی انسان را ندارند و مشکلات انها باید برطرف شوند".

     Nature

+ نوشته شده در  شنبه بیست و نهم تیر 1387ساعت 14:0  توسط وحید.ف  | 

ساخت نخستين DNA تمام مصنوعی

شيميدانان ژاپني ادعا مي‌كنند موفق به ساخت نخستين مولكول DNA تمام مصنوعي در جهان شده‌اند.

به گزارش سرويس «علمي» خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، كشف جديد محققان ژاپني دانشگاه توياما مي‌تواند به پيشرفت‌هاي چشمگير در ژن درماني، ساخت نانورايانه‌ها و ديگر پيشرفت‌هاي عظيم تكنولوژيكي منجر شود.

مولكول DNA معمولا به شكل يك منحني دو رشتهيي نردباني شكل نمايش داده شده و ساختار، شكل و عملكرد همه ارگانيسم‌هاي زنده بدن جانوران را كنترل مي‌كند.

دانشمندان سال‌هاي متمادي براي ساخت DNA مصنوعي تلاش كرده‌اند تا بدين وسيله از قابليت‌هاي شگفت انگيز ذخيره اطلاعات اين مولكول بهره‌مند شوند. تا بدين جاي امر، محققان توانسته اند با مهار و كنترل مولكول DNA در توليد جريان‌هاي الكتريكي ساده استفاده كنند.

هر مولكول DNA طبيعي تنها چهار بلوك ساختماني اساسي براي رمزگذاري پروتئين‌ها به منظور تعيين نقش و عملكرد سلولها دارد.

پيش از اين ديگر محققان تنها موفق به ساخت DNAهاي شده بودند كه تنها بخشهاي اندكي از آنها مصنوعي بوده است، اين در حالي است كه ماساهيكو اينويي و همكارانش موفق شده‌اند مولكول DNA اي بسازند كه تمام پايه‌هاي آن مصنوعي است و در يك ساختار قندي قرار گرفته است.

اين DNA مصنوعي به طرز فوق‌العاده‌اي پايدار بوده و ساختاري دو رشته‌يي مشابه DNA طبيعي دارد.

 

اين محققان در گزارش خود اظهار كرده‌اند زنجيره هاي باز شده DNA مصنوعي و همچون نمونه طبيعي آن بوده و به راحتي مي‌تواند يك ساختار سه رشته‌يي را شكل دهد.

اين ويژگي شيميايي منحصر به فرد و پايداري بالاي آن امكان بي سابقه‌اي براي پيشرفت و توليد مواد بيوتكنولوژيكي و كاربردهاي جديد آنها فراهم مي‌كند.

جزئيات اين موفقيت بزرگ در شماره روز 23 جولاي مجله جامعه شيمي آمريكا منتشر مي‌شود.

اين محققان مي‌افزايند: DNA مصنوعي با داشتن قابليت‌هاي ارتقاء پذير و ذخيره اطلاعات در آينده مي‌تواند در سيستم فراسلولي ژنتيكي به كار برده شود.

منبع: ايسنا

+ نوشته شده در  شنبه بیست و نهم تیر 1387ساعت 13:49  توسط وحید.ف  | 

شناسايی مخفيگاه ويروس تبخال

دانشمندان دانشگاه دوك موفق شدند نقطه ضعف ويروس تبخال معمولي را شناسايي كنند كه اين كشف راه را به سوي كشف درمان‌هاي دارويي موثرتر هموار خواهد كرد.
يك ويروس‌شناس دانشگاه «دوك در دورهام» واقع در كاروليناي شمالي كه پژوهشگر اصلي اين تحقيق است، مي‌گويد: بزودي قادر خواهيم شد كه ويروس تبخال معمولي (1 - HSV) ‌را از مخفيگاه خودش در بدن انسان بيرون بكشيم و با دارو به گونه‌اي موثرتر به آن حمله كنيم.

بريان كولن در اين باره افزود كه با كمك تيم تحقيقاتي خود سرنخ‌هايي را كشف كرده‌اند كه نشان مي‌دهد؛ چطور ژني موسوم به LAT با كمك ويروس تبخال فعال شده و شروع به كار مي‌كند.

اين ويروس‌شناس كه 1 - HSV  را به عنوان يك جانور مطيع توصيف كرده خاطرنشان ساخت كه اين ويروس در داخل نورون‌ها (سلول‌هاي عصبي) يك فرد چرت مي‌زند و به اين ترتيب دور از داروها و سيستم ايمني بدن در امان مي‌ماند.

وي گفت: دانشمندان از مدت‌ها پيش حدس مي‌زدند كه ژن LAT كليد توانايي تبخال براي باقي ماندن و پنهان شدن در داخل سلول‌هاي عصبي است، اما هيچ كس از چگونگي اين فرآيند اطلاعي نداشت.

تبخال عبارت از يك عفونت ويروسي مسري و شايع است كه گاهي با زرد زخم اشتباه گرفته مي‌شود و عامل بروز آن ويروس 1 - HSV  است.

اين بيماري معمولا لب‌ها، لثه‌ها و ناحيه دهان و به ندرت قرنيه و گاهي هم ناحيه اندام‌هاي تناسلي را درگير مي‌كند.
 
+ نوشته شده در  شنبه بیست و نهم تیر 1387ساعت 13:47  توسط وحید.ف  |