سلول‌های بنیادی، سلول‌هایی هستند که توانایی تبدیل به انواع مختلف سلول‌های تخصصی را دارند. استخراج سلول‌های بنیادی اهمیت زیادی در پزشکی ترمیمی و تحقیقات علمی دارد. این سلول‌ها می‌توانند به ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده، درمان بیماری‌های مزمن و حتی در تحقیقات دارویی و ژنتیکی کمک کنند. به عنوان مثال، استفاده از سلول‌های بنیادی در درمان بیماری‌هایی مانند دیابت، بیماری‌های قلبی و اختلالات عصبی می‌تواند به بهبود کیفیت زندگی بیماران کمک کند. هدف این مقاله، معرفی روش‌های مختلف استخراج سلول‌های بنیادی و کاربردهای آنها در زمینه‌های مختلف پزشکی و علمی است. در این مقاله به بررسی تکنیک‌های مختلف روش استخراج سلول بنیادی، مزایا و معایب هر روش و همچنین کاربردهای بالینی و تحقیقاتی این سلول‌ها خواهیم پرداخت.
منابع استخراج سلول‌های بنیادی
سلول‌های بنیادی به عنوان یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین منابع در علم پزشکی و تحقیقات بیولوژیکی شناخته می‌شوند. این سلول‌ها به دلیل توانایی‌های منحصر به فرد خود در تبدیل شدن به انواع مختلف سلول‌های تخصصی، نقش کلیدی در درمان بیماری‌ها و ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده ایفا می‌کنند و در کلینیک فوق تخصصی سلول های بنیادی بایوژن نیز قابل استفاده هستند. منبع سلول بنیادی مغز استخوان، خون بند ناف، بافت چربی و … می‌باشد، از منابع استخراج این نوع سلول‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- مغز استخوان
- خون بند ناف
- بافت چربی
- استخراج از پوست
- سلول بنیادی اتولوگ (svf)
1. مغز استخوان
طبق گفته سایت nhs سلول‌های بنیادی، سلول‌های خاصی هستند که توسط مغز استخوان (بافت اسفنجی موجود در مرکز برخی از استخوان‌ها) تولید می‌شوند و می‌توانند به انواع مختلف سلول‌های خونی تبدیل شوند. حتی این سلول‌ها درمان روماتیسم با سلول های بنیادی از مغز استخوان را امکان پذیر کرده‌اند. این روش در دسترس است ولی شخص باید درد زیادی را تحمل کند تا سلول‌های بنیادی استخراج شوند.
بنابر گفته سایت news-medical روش استخراج سلول بنیادی از مغز استخوان بدین صورت است که ابتدا شخص را بیهوش می‌کنند و یک سوزن بلند در استخوان لگن وارد می‌کنند و مغز آن به داخل سرنگ کشیده میشود تا حدود 1 لیتر جمع شود. با برداشتن این مقدار از مغز استخوان، مقدار زیادی برای رفع نیازهای بیمار باقی می‌ماند و بدن به سرعت مقدار مصرف شده را جایگزین می‌کند.
2. خون بند ناف
اگر به دنبال پاسخی برای سوال سلول بنیادی چگونه تهیه میشود؟ باید گفت مهم‌ترین بخش خون بند ناف است. خون بند ناف حاوی سلول‌هایی به نام سلول های بنیادی خون‌ساز است. از طرفی بیماری های قابل درمان با سلول های بنیادی گرفته شده دیابت نوع یک، لوسمی، ناهنجاری‌های گلبول قرمز و … می‌باشد. خون بند ناف مملو از سلول‌های بنیادی است، با این حال پیوند با این روش روند زمانی بسیاری را طی می‌کند.
سایت cryo-cell می‌گوید که از آخر هفته سی و چهارم بارداری، افراد باید برای ثبت درخواست خون بند ناف اقدام کنند. قبل از زایمان، نمونه‌های خون مادر جمع‌آوری میشود تا از نظر برخی از بیماری‌های عفونی مورد آزمایش قرار بگیرد. بلافاصله پس از تولد، اما قبل از زایمان جفت، خون بند ناف نوزاد توسط متخصص مورد نظر جمع‌آوری میشود.
3. بافت چربی
اهمیت استخراج سلول‌های بنیادی در این است که اگر منبع یک سلول تامین نشود، می‌توان از بافت‌های دیگر کمک گرفت. در واقع منبع دیگر سلول بنیادی مزانشیمی، بافت‌های چربی هستند. استفاده از این بافت باعث بهبود طبیعی بافت‌های آسیب دیده میشود، در حالی که از روش آنزیمی مرسوم به طور گسترده‌ای برای جداسازی سلول‌های بنیادی از بافت چربی استفاده میشود. این روش دارای اشکالات عمده نظیر پرهزینه و وقت‌گیر بودن است و منجر به جمعیت سلولی ناهمگن میشود. روش جداسازی سلول های بنیادی لیپوساکشن می‌باشد که مراحل آن عبارتند از:
- آماده‌سازی بیمار: در اولین قدم برای استخراج سلول های بنیادی از بافت باید بیمار باید قبل از عمل، مشاوره‌های لازم را دریافت کند و از نظر سلامتی بررسی شود. همچنین، باید از داروهای رقیق‌کننده خون خودداری کند.
- انجام لیپوساکشن: در این مرحله، با استفاده از بی‌حسی موضعی یا عمومی، ناحیه‌ای از بدن که قرار است چربی استخراج شود، آماده میشود. یک لوله نازک به نام کانولا به زیر پوست وارد میشود و چربی از ناحیه مورد نظر (معمولاً شکم، ران یا باسن) با استفاده از تکنیک‌های مکش استخراج میشود.
- جداسازی سلول‌های بنیادی: چربی استخراج شده به یک سانتریفیوژ منتقل میشود تا چربی و مایعات دیگر از هم جدا شوند. پس از سانتریفیوژ، لایه‌های مختلف مایع تشکیل میشود. لایه‌ای که شامل سلول‌های بنیادی است، جدا میشود.
- فرآوری و کشت سلول‌ها: سلول‌های بنیادی استخراج شده ممکن است نیاز به پردازش بیشتری داشته باشند تا به شکل خالص‌تری درآیند. این سلول‌ها می‌توانند در محیط کشت مناسب قرار داده شوند تا رشد و تمایز یابند. بعد از انجام تمامی این مراحل با توجه به نحوه تزریق سلول های بنیادی، این نوع سلول‌ها را به بیمار تزریق می‌کنند.
4. استخراج از پوست
اکثر سلول‌های بنیادی پوست در لایه بازال اپیدرم قرار دارند. وظیفه اصلی آنها این است که پوست را دوباره ترمیم کنند. مانند تمام سلول‌های بنیادی، سلول‌های اپیدرم تمایز نیافته و قادر به تقسیم خود برای مدت زمان طولانی هستند. سلول‌های iPSC اغلب از فیبروبلاست‌های به‌دست‌آمده از بیوپسی پوست کوچک (مثلاً 4 میلی‌متری) تولید می‌شوند. برداشت سلول های بنیادی از پوست می‌توانند باعث کلاژن‌سازی پوست شوند. با این حال هر عمل به واسطه روش استخراج سلول بنیادی پوستی ممکن است، باعث ایجاد عفونت شود. از مراحل نحوه جداسازی سلول های بنیادی پوستی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
سایت ncbi.nlm.nih معتقد به این است که روش استخراج سلول بنیادی پوستی معمولاً ناحیه‌ای از پوست که کمترین آسیب را ببیند (مانند بازو یا ران) انتخاب میشود. بعد از بی‌حسی با استفاده از ابزارهای جراحی (مانند چاقوی جراحی یا پانچ بیوپسی)، یک نمونه کوچک از پوست (معمولاً به اندازه چند میلی‌متر) برداشته میشود. نمونه در دمای 37 درجه سانتی‌گراد و در شرایط رطوبت بالا انکوبه می‌گردد. آنزیم‌هایی مانند تریپسین یا کلاژناز برای جداسازی سلول‌ها از بافت همبند استفاده میشود. سلول‌ها از طریق فیلترهای میکرو (مانند فیلترهای 70 میکرونی) عبور داده می‌شوند تا سلول‌های بزرگتر و بافت‌های اضافی حذف شوند.
5. سلول بنیادی اتولوگ (svf)
سلول بنیادی اتولوگ (svf) (ESCs) در توده سلولی داخلی بلاستوسیست انسانی یافت می‌شوند، مرحله اولیه جنین در حال رشد که از روز چهارم تا هفتم پس از لقاح طول می‌کشد. در رشد طبیعی جنینی، پس از روز هفتم ناپدید می‌شوند و شروع به تشکیل سه لایه بافت جنینی می‌کنند. ESC ها سلول‌های پرتوانی هستند که می‌توانند اکثر انواع سلول‌ها را تولید کنند. از طرفی یکی از اصلی‌ترین چالش‌ها، تعریف حیات و زمان آغاز آن است. برخی معتقدند که جنین از لحظه باروری دارای حق حیات است و بنابراین استفاده از جنین برای استخراج سلول بنیادی اتولوگ (svf) غیر اخلاقی است.
طبق گفته سایت lifesciences.danaher روش استخراج سلول بنیادی اتولوگ (svf) بدین صورت است که جنین با دقت زیر میکروسکوپ دستکاری میشود و نیروی مکانیکی که اغلب از طریق میکروپیپت‌ها یا ابزارهای کوچک اعمال میشود، برای تشریح و جداسازی توده سلولی داخلی استفاده میشود. تشریح لیزری از یک پرتو لیزر متمرکز برای هدف قرار دادن و جداسازی دقیق توده سلولی داخلی از سلول‌های اطراف استفاده می‌کند. این روش امکان جداسازی کنترل شده و دقیق‌تر ESC ها را فراهم می‌کند. لیزر به سمت سلول‌های مورد نظر هدایت میشود و انرژی حاصل از لیزر باعث گرم شدن موضعی میشود که منجر به برش یا فرسایش دقیق سلول‌های هدف میشود.
سخن پایانی
در این مقاله سعی شد تا در این مورد این که سلول های بنیادی از کجا گرفته می شوند؟ صحبت شود. سلول‌های بنیادی به عنوان واحدهای بنیادی در بدن، ظرفیت‌های بی‌نظیری برای ترمیم بافت‌ها و درمان بیماری‌ها دارند. بنابراین، تحقیقات در زمینه شناسایی، استخراج این سلول‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است. با این حال، در نظر گرفتن اصول اخلاقی و حقوق بشر در هنگام روش استخراج سلول بنیادی بسیار مهم است. رعایت این اصول نه تنها به حفظ کرامت انسانی کمک می‌کند بلکه باعث افزایش اعتماد عمومی به تحقیقات علمی میشود. باید اطمینان حاصل کنیم که هر مرحله از فرآیند استخراج و استفاده از سلول‌های بنیادی با احترام به حقوق فردی همراه باشد. در نهایت، به عنوان جامعه علمی و عمومی، باید از تحقیقاتی که در این زمینه انجام میشود حمایت کنیم. این حمایت‌ها می‌توانند از طریق تأمین مالی، آگاهی‌رسانی و فعال‌سازی نهادهای مرتبط به تحقیقات سلول‌های بنیادی باشد.