تولید غضروف از سلول‌های بنیادی پرتوان القایی

گروهی از محققان دانشگاه دوک آمریکا موفق شدند غضروف را از سلول‌های بنیادی پر توان القایی که به طور موفقیت آمیز به منظور ترمیم بافت و مطالعه بر آسیب‌های غضروفی و آرتروز رشد و ذخیره شده بودند، به وجود بیاورند.

به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا) منطقه اصفهان، به گفته دکتر فرشید گیلک، استاد جراحی ارتوپد در دانشگاه دوک و نویسنده ارشد این پژوهش، تکنیک تولید سلول‌های بنیادی پرتوان القایی که جایزه نوبل امسال را برای "شیمیا یاماناکا" از دانشگاه توکیو به ارمغان داشت، راهی برای برداشت سلول‌های بنیادی بالغ از مغز استخوان یا بافت چربی و تغییر آن به منظور تولید سلول‌هایی است که تمام ویژگی‌های سلول‌های بنیادی جنینی را دارد.

وی با اشاره به این که سلول‌های بنیادی بالغ در عملکرد خود دچار محدودیت هستند و سلول‌های بنیادی جنینی نیز با مسائل اخلاقی روبه‌رو هستند، خاطرنشان کرد: آنچه که در این پژوهش با آزمایش بر موش نمونه به آن دست یافتیم، توانایی تولید منبع نامتناهی از سلول‌های بنیادی است که می‌تواند به هر نوع بافتی که به خودی خود توانایی باززایی ندارد تبدیل شود.

غضروف مفصلی بافت ضربه گیری در مفصل‌ها است که امکان راه رفتن، بالارفتن از پله‌ها، پریدن و انجام فعالیت‌های روزانه را بدون هیچ دردی میسر می‌کند؛ اما استهلاک مفاصل و آسیب به این منطقه می‌تواند کارایی آن را کاهش داده و در نهایت به آرتروز منجر شود. از آنجا که غضروف مفصلی توانایی بسیار اندکی در ترمیم خود دارد، هرگونه آسیب و بروز آرتروز از علل عمده اختلال در افراد مسن محسوب می‌شود و اغلب به همین علت، تعویض مفصل ضروری می‌شود.

اولین چالشی که محققان این پژوهش به دنبال رفع آن بودند، ایجاد انبوهی از سلولهای کندروسیت (سلول های غضروفی) تفکیکی یک دست و یکنواخت بود تا کلاژن و پیرو آن غضروف تولید شود بدون اینکه سلول‌های بنیادی پر توان القایی انواع دیگری از سلول‌ها را به وجود بیاورند.

به همین منظور، محققان با قرار دادن بافت‌ها در یک محیط کشت رشد، کندروسیت تفکیک شده سلول‌های بنیادی پر توان القایی را که از فیبروبلاست‌های موش بالغ بر گرفته شده بود، ایجاد کردند.

علاوه بر این محققان، سلول‌ها را تنها زمانی که به طور موفقیت آمیزی به کندروسیت تبدیل شدند به پروتئین فلئورسنت سبز پیوند زدند. زمانی که سلول‌های بنیادی پر توان القایی تفکیک شدند، سلول‌های کندروسیتی که به واسطه پروتئین فلئورسنت سبز تابناک شده‌اند، به راحتی قابل شناسایی شده و از سایر سلول‌ها جدا دسته بندی می‌شود.

گذشته از این، سلول‌های پیوندی میزان بیشتری از ترکیبات غضروف مانند کلاژن تولید می‌کند.


دیکمن در رابطه با نتایج به دست آمده می‌گوید: این پژوهش، رویکردی چند مرحله‌یی بوده است؛ تفکیک اولیه، دسته بندی و سپس پیشروی تا ایجاد یک بافت. این پژوهش در حقیقت نشان می‌دهد که سلول‌های بنیادی پر توان القایی می‌توانند در ایجاد غضروف با کیفیت بالا هم به منظور جایگزینی بافت یا به منظور مطالعه بیماری مربوطه و درمان‌های موثر مورد استفاده قرار گیرند.


به گزارش ایسنا، گیلک در خاتمه می‌افزاید که مزیت این روش در این است که می‌توان منبع مداوم و پایداری از غضروف را در محیط‌های کشت به وجود آورد. افزون بر درمان‌های مبتنی بر سلول، فناوری سلول‌های بنیادی پر توان القایی هم می‌تواند مدل‌های سلولی و بافتی منحصر به هر بیمار را به منظور غربال داروها در درمان آرتروز ایجاد کند.

به گفته دیکمن و گیلک، مرحله بعدی این پژوهش، استفاده از سلول‌های بنیادی پر توان القایی انسانی برای آزمایش این تکنیک ساخت غضروف می‌باشد.

این تحقیق به صورت آنلاین در مجله "Proceedings of the National Academy of Sciences" منتشر شده است.