نسترن محمدی کیا
کاربر نگاه دانلود
به نام درمانگر دردها
سلولی از اون جایی شروع شد که یه روز به فکر دانشمندی خطور کرد چرا وقتی بچه توی رحم مادرشه اینقدر راحت رشد می کنه و تبدیل به همه اعضای جدید بدنش میشه و یه بچه ی کامل رو تشکیل میده.
خب حالا بریم سر وقت موضوع اصلی که اصلا چرا سلول بنیادبی اینقدر مهم شد
(تاریخچه )
بخش اول*
سلول های بنیادی یک موضوع هیجان انگیز و بحث برانگیز در میان دانشمندان و عموم مردم بوده است. با این حال، بجز این واقعیت که بیش از یک نوع سلول در رده سلول های بنیادی وجود دارد، افراد به ویژگی های خاص دیگر سلول های بنیادی پی نبرده اند. در اینجا مفاهیم اساسی زیست شناسی سلول های بنیادی به عنوان زمینه ای برای درک بهتر تحقیقات سلول های بنیادی و امید بیشتر در جهت پزشکی باز ساختی را ارایه خواهیم کرد.
نام سلول های بنیادی جنینی ناشی از توانمندیهای مختلف آن می باشد.
باروری یک سلول تخمک توسط یک سلول اسپرم منجر به تولید یک تخم لقاح یافته می شود، که یک سلول منفرد بوده که، طی هزاران بار تقسیم در ایجاد تمامیت بدن ما نقش ایفا می کند. این پتانسیل رشد شگفت انگیز بوده که منجر به تولید یک تخم لقاح یافته همه توان می گردد. در طول این مسیر، تخم لقاح یافته مرحله بلاستوسیست را ایجاد می کند که درون رحم مادر جایگزین می شود. یک بلاستوسیست ساختاری است که شامل حدود ۳۰۰ سلول است که شامل دو بخش اصلی می باشد: (۱) توده سلولی داخلی (ICM) و (۲)تروفوبلاست. توده سلولی داخلی بوجود آورنده سلول های بنیادی جنینی (ESC) بوده که به عنوان سلول هایی پرتوان شناخته می شوند. آنها قادر به ایجاد تمام سلول های جنین هستند، اما بافت های خارجی جنین مثل جفت را نمی توانند ایجاد کنند بلکه از تروفوبلاست به وجود می آیند.
(تارخچه)
بخش دوم*
دقیقا اشاره کردن به این موضوع که از چه زمانی یا اینکه توسط چه کسی اکنون “سلول های بنیادی” به این اسم صدا می زده می شوند دشوار است. این توافق وجود دارد که اولین دانشمندانی که با دقت خواص کلیدی این سلول های بنیادی را تعریف کرده اند ارنست مک کلوچ و جیمز تیل بوده اند که در دهه۱۹۶۰ در موش، سلول های بنیادی خون ساز، سلول های بنيادی خونساز را (HSC) جدا کردند. طبق تعریف، یک سلول بنیادی باید توانایی خود تجدید کنندگی (تقسیم سلولی به سلول های بنیادی بیشتر) و تمایز به انواع سلول های بالغ را داشته باشد. گفته می شود سلول های بنيادی خونساز سلول های چندتوان هستند، زیرا آنها قادرند به چندین نوع سلول تمایز یابند. آنها یکی از انواع سلول های بنیادی بالغ هستند که اختصاصی در هر بافتی هستند و برای نگهداری و ترمیم اندام ها در بدن بزرگسالان ضروری هستند. به عنوان مثال بافت عضلانی هم دارای جمعیت سلول های بنیادی بالغ است که سلول های ماهواره ای نامیده می شود و سلول های ماهیچه ای از نوع سلول های تک توان هستند که فقط یک نوع سلول را می توانندایجاد کنند (سلول های ماهیچه ای).
سلول های بنيادی خونساز دهه ها در جهت درمان بیماری های انسان (مانند پیوند مغز استخوان) استفاده شده است. با این حال، آنچه که در نهایت تاثیر بسیار بزرگی در زمینه تحقیقات سلول های بنیادی امروزی داشته است، بدون شک جداسازی و تولید سلول های بنیادی پرتوان بوده که در ادامه متن زیر آورده شده است.
برنامه ریزی مجدد سلول های بالغ به سلول های بنیادی متعهد: از قورباغه تا انسان
مارتین ایوانز (برنده جایزه نوبل، ۲۰۰۷) و مت کافمن که اولین کسانی بودند در شناسایی، استخراج و کشت سلول های بنیادی جنینی با استفاده از بلاستوسیت های موش موفق بودند. این کشف موجب باز شدن دریچه هایی در ایجاد “مدل های ژنتیکی مورین” شد. این مدل ها در واقع موشهایی هستند که یک یا چند ژن در آنها حذف شده یا تغییر داده شده اند تا عملکرد آنها در بیماری ها بررسی شود که ممکن است به این دلیل اباشد که دانشمندان بتوانند ژنوم موش را در سلول های بنیادی جنینی خودش تغییر دهند و سپس سلول های اصلاح شده را به بلاستوسیت های موش تزریق کنند. این بدان معنی است که وقتی بلاستوسیت به یک موش بالغ تبدیل می شود، هر سلول بدنش مستعد این اصلاح خواهد بود
(تایخچه)
بخش سوم*
تمایل به استفاده از خواص منحصر به فرد سلول های بنیادی در پزشکی، زمانی که جیمز تامسون و همکاران اولین سلول های بنیادی جنینی را از بلاستوسیت انسانی جدا کردند، خیلی بیشتر شد. برای اولین بار، دانشمندان توانستند، از نظر تئوری، تمام اجزای ساختاری بدن ما را در مقادیر نامحدود تولید کنند. این امکان وجود دارد که انواع سلول ها برای ارزیابی درمان های جدید و شاید حتی روش های جدید پیوند که قبلا امکان پذیر نبوده، استفاده شوند. با این حال، از بین بردن جنین های انسان برای جداسازی سلول ها، موانع اخلاقی و رویکردی دارد. چگونه می توان این موضوع را حل کرد؟ آقای جان گوردون در اوایل دهه ۱۹۶۰ نشان داد که بر خلاف اعتقاد غالب، سلول ها در حالت تمایز خود متوقف نمی شوند و می توانند به حالت ابتدایی و اولیه خود با پتانسیل رشد بالاتری بازگردند. او این کا را با تزریق هسته یک سلول قورباغه تمایز یافته درون یک سلول تخم که هسته آن حذف شده، انجام داد. (این معمولا به عنوان کلونینگ تولید مثل شناخته می شود که برای تولید گوسفند دالی استفاده شد). وقتی که رشد صورت گرفت، تخم به یک قورباغه بالغ بارور تبدیل شده، و ثابت شد که سلول های تمایز یافته اطلاعات مورد نیاز برای ایجاد انواع سلول های بدن را حفظ می کنند. بیش از چهل سال بعد، شینیا یامانکا و همکاران با تغییر بیان فقط ۴ ژن قادر به برگرداندن سلول های پوستی به نام فیبروبلاست ها به سلول های بنیادی پرتوان شدند که جهان را شوکه کردند که نشان دهنده تولد سلول های بنیادی پرتوان القایی یا iPSC شد که گوردون و یاماناکا جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی ۲۰۱۲ را به خود اختصاص دادند.
آینده پزشکی بازساختی بر پایه سلول های بنیادی؟
از وقتی که سلول های بنیادی پرتوان القایی برای اولین بار گزارش شدند، دانش حوزه سلول های بنیادی با سرعت بی نظیری گسترش یافت. امروزه این سلول ها امیدی در درمان هستند، زیرا باعث تسخیر ژنوم منحصر به فرد در یک نوع سلول شده که می توانند در ایجاد همه انواع سلول های بدن، مورد استفاده قرار می گیرند. جایگزینی بافت ها یا اندام های آسیب دیده بدون مواجهه با سد ایمنی بدن ناشی از ناسازگاری بااهدا کننده می تواند به یک روش قابل دسترس درحوزه سلول های بنیادی پرتوان القایی تبدیل شود و این موضوعی برای تحقیقات بیشتر می باشد.
اولین مطالعه اصلی نشان دهنده استفاده از سلول های بنیادی پرتوان القایی به طور بالقوه برای اصلاح بیماری های ژنتیکی بوده که در آزمایشگاه رودوف جینیش انجام شده است. به طور خلاصه، سلول های انتهای دم موش با جهش کم خونی سلول داسی شکل جمع دوباره در سلول های بنیادی پرتوان القایی برنامه ریزی شدند و این جهش در سلول های بنیادی پرتوان القایی اصلاح شده است که بعدا به سلول های پیش ساز خون تمایز یافتند و پس از مجدد به پیوند موشهای اولیه باعث درمان شدند. با وجود اینکه سلول های بنیادی پرتوان القایی در بعضی موارد به طور کامل با سلول های بنیادی جنینی همخوانی ندارند. مطالعات دقیق برای پیدا کردن تفاوت های بین سلول های بنیادی پرتوان القایی و سلول های بنیادی جنینی با موفقیت همرا نبوده است. این شباهت، همراه با بهبودی های پایدار در کارایی و استحکام تولید سلول های بنیادی پرتوان القایی ، چشم انداز های روشن را برای آینده تحقیقات سلول های بنیادی و درمان های مبتنی بر سلول های بنیادی برای بیماری های تخریب کننده غیر قابل دسترس با روش های متعارف را فراهم می کند.
سلولی از اون جایی شروع شد که یه روز به فکر دانشمندی خطور کرد چرا وقتی بچه توی رحم مادرشه اینقدر راحت رشد می کنه و تبدیل به همه اعضای جدید بدنش میشه و یه بچه ی کامل رو تشکیل میده.
خب حالا بریم سر وقت موضوع اصلی که اصلا چرا سلول بنیادبی اینقدر مهم شد
(تاریخچه )
بخش اول*
سلول های بنیادی یک موضوع هیجان انگیز و بحث برانگیز در میان دانشمندان و عموم مردم بوده است. با این حال، بجز این واقعیت که بیش از یک نوع سلول در رده سلول های بنیادی وجود دارد، افراد به ویژگی های خاص دیگر سلول های بنیادی پی نبرده اند. در اینجا مفاهیم اساسی زیست شناسی سلول های بنیادی به عنوان زمینه ای برای درک بهتر تحقیقات سلول های بنیادی و امید بیشتر در جهت پزشکی باز ساختی را ارایه خواهیم کرد.
نام سلول های بنیادی جنینی ناشی از توانمندیهای مختلف آن می باشد.
باروری یک سلول تخمک توسط یک سلول اسپرم منجر به تولید یک تخم لقاح یافته می شود، که یک سلول منفرد بوده که، طی هزاران بار تقسیم در ایجاد تمامیت بدن ما نقش ایفا می کند. این پتانسیل رشد شگفت انگیز بوده که منجر به تولید یک تخم لقاح یافته همه توان می گردد. در طول این مسیر، تخم لقاح یافته مرحله بلاستوسیست را ایجاد می کند که درون رحم مادر جایگزین می شود. یک بلاستوسیست ساختاری است که شامل حدود ۳۰۰ سلول است که شامل دو بخش اصلی می باشد: (۱) توده سلولی داخلی (ICM) و (۲)تروفوبلاست. توده سلولی داخلی بوجود آورنده سلول های بنیادی جنینی (ESC) بوده که به عنوان سلول هایی پرتوان شناخته می شوند. آنها قادر به ایجاد تمام سلول های جنین هستند، اما بافت های خارجی جنین مثل جفت را نمی توانند ایجاد کنند بلکه از تروفوبلاست به وجود می آیند.
(تارخچه)
بخش دوم*
دقیقا اشاره کردن به این موضوع که از چه زمانی یا اینکه توسط چه کسی اکنون “سلول های بنیادی” به این اسم صدا می زده می شوند دشوار است. این توافق وجود دارد که اولین دانشمندانی که با دقت خواص کلیدی این سلول های بنیادی را تعریف کرده اند ارنست مک کلوچ و جیمز تیل بوده اند که در دهه۱۹۶۰ در موش، سلول های بنیادی خون ساز، سلول های بنيادی خونساز را (HSC) جدا کردند. طبق تعریف، یک سلول بنیادی باید توانایی خود تجدید کنندگی (تقسیم سلولی به سلول های بنیادی بیشتر) و تمایز به انواع سلول های بالغ را داشته باشد. گفته می شود سلول های بنيادی خونساز سلول های چندتوان هستند، زیرا آنها قادرند به چندین نوع سلول تمایز یابند. آنها یکی از انواع سلول های بنیادی بالغ هستند که اختصاصی در هر بافتی هستند و برای نگهداری و ترمیم اندام ها در بدن بزرگسالان ضروری هستند. به عنوان مثال بافت عضلانی هم دارای جمعیت سلول های بنیادی بالغ است که سلول های ماهواره ای نامیده می شود و سلول های ماهیچه ای از نوع سلول های تک توان هستند که فقط یک نوع سلول را می توانندایجاد کنند (سلول های ماهیچه ای).
سلول های بنيادی خونساز دهه ها در جهت درمان بیماری های انسان (مانند پیوند مغز استخوان) استفاده شده است. با این حال، آنچه که در نهایت تاثیر بسیار بزرگی در زمینه تحقیقات سلول های بنیادی امروزی داشته است، بدون شک جداسازی و تولید سلول های بنیادی پرتوان بوده که در ادامه متن زیر آورده شده است.
برنامه ریزی مجدد سلول های بالغ به سلول های بنیادی متعهد: از قورباغه تا انسان
مارتین ایوانز (برنده جایزه نوبل، ۲۰۰۷) و مت کافمن که اولین کسانی بودند در شناسایی، استخراج و کشت سلول های بنیادی جنینی با استفاده از بلاستوسیت های موش موفق بودند. این کشف موجب باز شدن دریچه هایی در ایجاد “مدل های ژنتیکی مورین” شد. این مدل ها در واقع موشهایی هستند که یک یا چند ژن در آنها حذف شده یا تغییر داده شده اند تا عملکرد آنها در بیماری ها بررسی شود که ممکن است به این دلیل اباشد که دانشمندان بتوانند ژنوم موش را در سلول های بنیادی جنینی خودش تغییر دهند و سپس سلول های اصلاح شده را به بلاستوسیت های موش تزریق کنند. این بدان معنی است که وقتی بلاستوسیت به یک موش بالغ تبدیل می شود، هر سلول بدنش مستعد این اصلاح خواهد بود
(تایخچه)
بخش سوم*
تمایل به استفاده از خواص منحصر به فرد سلول های بنیادی در پزشکی، زمانی که جیمز تامسون و همکاران اولین سلول های بنیادی جنینی را از بلاستوسیت انسانی جدا کردند، خیلی بیشتر شد. برای اولین بار، دانشمندان توانستند، از نظر تئوری، تمام اجزای ساختاری بدن ما را در مقادیر نامحدود تولید کنند. این امکان وجود دارد که انواع سلول ها برای ارزیابی درمان های جدید و شاید حتی روش های جدید پیوند که قبلا امکان پذیر نبوده، استفاده شوند. با این حال، از بین بردن جنین های انسان برای جداسازی سلول ها، موانع اخلاقی و رویکردی دارد. چگونه می توان این موضوع را حل کرد؟ آقای جان گوردون در اوایل دهه ۱۹۶۰ نشان داد که بر خلاف اعتقاد غالب، سلول ها در حالت تمایز خود متوقف نمی شوند و می توانند به حالت ابتدایی و اولیه خود با پتانسیل رشد بالاتری بازگردند. او این کا را با تزریق هسته یک سلول قورباغه تمایز یافته درون یک سلول تخم که هسته آن حذف شده، انجام داد. (این معمولا به عنوان کلونینگ تولید مثل شناخته می شود که برای تولید گوسفند دالی استفاده شد). وقتی که رشد صورت گرفت، تخم به یک قورباغه بالغ بارور تبدیل شده، و ثابت شد که سلول های تمایز یافته اطلاعات مورد نیاز برای ایجاد انواع سلول های بدن را حفظ می کنند. بیش از چهل سال بعد، شینیا یامانکا و همکاران با تغییر بیان فقط ۴ ژن قادر به برگرداندن سلول های پوستی به نام فیبروبلاست ها به سلول های بنیادی پرتوان شدند که جهان را شوکه کردند که نشان دهنده تولد سلول های بنیادی پرتوان القایی یا iPSC شد که گوردون و یاماناکا جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی ۲۰۱۲ را به خود اختصاص دادند.
آینده پزشکی بازساختی بر پایه سلول های بنیادی؟
از وقتی که سلول های بنیادی پرتوان القایی برای اولین بار گزارش شدند، دانش حوزه سلول های بنیادی با سرعت بی نظیری گسترش یافت. امروزه این سلول ها امیدی در درمان هستند، زیرا باعث تسخیر ژنوم منحصر به فرد در یک نوع سلول شده که می توانند در ایجاد همه انواع سلول های بدن، مورد استفاده قرار می گیرند. جایگزینی بافت ها یا اندام های آسیب دیده بدون مواجهه با سد ایمنی بدن ناشی از ناسازگاری بااهدا کننده می تواند به یک روش قابل دسترس درحوزه سلول های بنیادی پرتوان القایی تبدیل شود و این موضوعی برای تحقیقات بیشتر می باشد.
اولین مطالعه اصلی نشان دهنده استفاده از سلول های بنیادی پرتوان القایی به طور بالقوه برای اصلاح بیماری های ژنتیکی بوده که در آزمایشگاه رودوف جینیش انجام شده است. به طور خلاصه، سلول های انتهای دم موش با جهش کم خونی سلول داسی شکل جمع دوباره در سلول های بنیادی پرتوان القایی برنامه ریزی شدند و این جهش در سلول های بنیادی پرتوان القایی اصلاح شده است که بعدا به سلول های پیش ساز خون تمایز یافتند و پس از مجدد به پیوند موشهای اولیه باعث درمان شدند. با وجود اینکه سلول های بنیادی پرتوان القایی در بعضی موارد به طور کامل با سلول های بنیادی جنینی همخوانی ندارند. مطالعات دقیق برای پیدا کردن تفاوت های بین سلول های بنیادی پرتوان القایی و سلول های بنیادی جنینی با موفقیت همرا نبوده است. این شباهت، همراه با بهبودی های پایدار در کارایی و استحکام تولید سلول های بنیادی پرتوان القایی ، چشم انداز های روشن را برای آینده تحقیقات سلول های بنیادی و درمان های مبتنی بر سلول های بنیادی برای بیماری های تخریب کننده غیر قابل دسترس با روش های متعارف را فراهم می کند.
آخرین ویرایش توسط مدیر:
