اولین نقشه پروتئینی جنینی انسان

از فناوری سلولهای بنیادی به عنوان دومین انقلاب در زیست شناسی و پزشکی بعد از فناوری زیستی یاد می شود. فناوری سلولهای بنیادی در مطالعات زیست شناسی تکوینی یا جنین شناسی

کد خبر: ۱۰۴۲۳۹

، توسعه داروسازی ، ناهنجارشناسی ، سم شناسی و مطالعه عملکرد ژنها در موجود زنده دارای اهمیت است. اما مهمترین ارزش این سلولها در طب پیوند است ، به گونه ای که امید محققان آن است که بتوان روزی با کمک این سلولها در جهت درمان بسیاری بیماری های صعب العلاج گام برداشت که البته دانشمندان بر این امیدند که 10 سال آینده این هدف به واقعیت تبدیل شود.در همین خصوص و برای چندمین بار، محققان پژوهشکده رویان ، افتخار دیگری در عرصه های جهانی آفریدند و موفق شدندنقشه پروتئینی سلولهای بنیادی جنین انسان را مشخص کنند. برهمین اساس ، ما نیز با دکتر حسین بهاروند، عضو هیات علمی پژوهشکده رویان و از مجریان طرح فوق الذکر به گفتگو نشسته ایم.

ابتدا برایمان مختصری از سلولهای بنیادی بگویید و این که مطالعات مربوط به stemcell ها به چه زمانی باز می گردند؛

دانش آغاز مطالعات سلولهای بنیادی به حدود 4 دهه پیش برمی گردد، یعنی وقتی پیوند مغز و استخوان انجام می شد. اما زمانی اهمیت این سلولها بیشتر مشخص شد که حدود 8 سال پیش (1998) سلولهای بنیادی جنینی تولید شدند. به طور کلی سلول بنیادی سلولی است که توان تبدیل به انواع سلولها را داشته باشد و در ضمن دارای توان تقسیم بالا یا نامحدودی باشد. سلولهای بنیادی را بر اساس منشائ به 3 دسته تقسیم می کنند:سلولهای بنیادی جنینی که از توده سلولی داخلی بلاستوسیت یعنی جنین پیش از لانه گزینی در رحم (در موش 3 روز پس از لقاح و در انسان 5-7 روز پس از لقاح) به دست می آیند. این سلولها نامیرا هستند و از توانمندی تمایزی بسیار بالایی برخوردارند. حتی در موش می توان از آنها موشی کامل ساخت .سلولهای بنیادی بندناف که به هنگام تولد فراوان دیده می شوند.سلولهای بنیادی بزرگسالان که امروزه مشخص شده ، در اغلب بافتهای افراد بزرگسال نظیر مغز استخوان ، ماهیچه ، پانکراس ، کبد و مغز دیده می شوند. البته توان تقسیم و تمایز این سلولها نسبت به سلولهای بنیادی جنین محدودتر است.

چه انگیزه ای محققان پژوهشکده رویان را بر آن داشت تا به مطالعه روی تعیین نقشه پروتئینی سلولهای بنیادی بپردازند؛

واضح است که کاربرد سلولهای بنیادی در هر مقوله نیازمند شناخت کامل آنهاست. پرسشهایی نظیر شاخص یا شاخصهای شناسایی این سلولها چیست و چه ژن یا ژنهایی در سطح پروتئین یا mRNA در این سلولها تجلی می یابد؛ آیا این پروتئین های اختصاصی در طول تکوین یک فرد از جنین به بزرگسالی یا در طول تکامل از موجودات ابتدایی تا پستانداران حفظ شده اند؛ آیا می شود با شناخت پروتئین یا پروتئین های اصلی و مسیر تبدیل و انتقال آنها یک سلول فیبروبلاست پوست را تبدیل به یک سلول بنیادی نظیر سلول بنیادی جنینی کرد؛ و پرسشهای دیگری نظیر اینها ما را بر این داشت که مطالعه تجزیه و تحلیل پروتئین های سلولهای بنیادی را شروع کنم. در مرحله نخست نقشه پروتئینی سلولهای بنیادی جنینی انسانی در پی تولید سلولهای بنیادی جنینی انسانی در پژوهشکده رویان و چاپ مقالات آنها در مجلات بین المللی رویان مشخص شد و مقاله آن نیز در Jun 2006 ، در مجله پروتومیکس (Proteomics) به چاپ رسید. این کار با همکاری پژوهشکده رویان و پژوهشکده فناوری بیوتکنولوژی کشاورزی انجام شد.

منظور از تعیین نقشه پروتئینی سلولهای بنیادی جنینی انسانی در مطالعه انجام شده دقیقا چیست؛

براساس دانسته های نویسندگان مقاله ، مطالعه حاضر مبتنی بر تعیین بزرگترین و اولین نقشه پروتئینی سلولهای بنیادی جنینی انسانی است که درک ما را از زیست شناسی این سلولها افزایش می دهد. بعلاوه این نقشه در سایت www.royan proteomics.ir نیز قابل دسترسی است. در این مطالعه هویت 700پروتئین بیان شونده در سلولهای بنیادی جنینی انسانی با استفاده از روش الکتروفورز دوبعدی و اسپکتومتری جرمی را روشن کرده است و اطلاعات کامل آنها به همراه ابزارهای جستجوگر قوی در سایت مزبور موجود است.
در واقع ما 6 رده سلول بنیادی جنینی انسانی را تولید کرده ایم که مقالات آنها نیز در مجلات معتبر بین المللی در سالهای 2004 و 2006 به چاپ رسیده است. ما در مطالعه اخیر، از این سلولها استفاده و هویت پروتئینی رده های سلولهای بنیادی جنینی انسانی رویان H2 ، رویان H3 و رویان H5 را مشخص کرده ایم. (در اینجا منظور از رویان همان امبریو یا سلول اولیه جنینی انسان است.) بعلاوه با مراجعه به این سایت ، نقشه پروتئینی سلولهای بنیادی جنینی انسان با نقاطی مشخص شده است که با کلیک روی هر نقطه می توان اطلاعات مربوط به آن را اعم از توالی پروتئینی ، اسم ژن مربوط به آن و این که روی چه کروموزومی قرار دارد مشاهده کرد.

این 700 پروتئین شناسایی شده ، از چه نوعی هستند؛

فراوان ترین این پروتئین ها، چاپ رون ها، پروتئین های گرماشک ، پروتئوزدرم ها و پروتئین های پاسخ ده در مقابل استرس بودند. پروتئین های فراوانی نیز مرتبط با تقسیم و تمایز سلولی شناسایی شدند. به بیان دیگر بیشتر این پروتئین ها در فرآیندهای تاخوردگی و اصلاح پروتئینی و دسته ای نیز در متابولیسم و انرژی نقش دارند.گفتنی است ، زمانی که این طرح شروع شد، گزارش هایی نیز از دیگر مراکز تحقیقاتی در دنیا که روی تعیین نقشه پروتئینی سلولهای بنیادی بند ناف و بزرگسال کار کرده اند، ارائه شده است.

و مرحله بعدی تحقیقات شما در چه زمینه هایی ادامه خواهد یافت؛

هم اکنون مجریان طرح درصدد هستند پروتئین های اصلی را که در بنیادینگی سلولی نقش دارند، شناسایی کنند که در این خصوص پروتئین های جالبی را نیز در سلولهای بنیادی جنینی موش یافته اند و امید است بتوان با تحقیقات دقیق تر در بستر سلولهای بنیادی به شناخت عامل یا عوامل بنیادینگی سلولی (Stem ness) دست یافت و روزی بتوان حتی یک سلول فیبروبلاستی را به سلول بنیادی تبدیل کرد.

کاربردهای سلول های بنیادی

بیماران قلبی: توصیه می شود برای افرادی که در مراحل وخیم بیماری قلبی هستند و در انتظار دریافت قلب پیوندی به سر می برند، در کنار تجویز داروهای سرکوب کننده سیستم ایمنی ، از روش پیوند سلولهای بندناف به عنوان یک روش کمکی استفاده شود. بر این اساس ، این ایده در دنیا مطرح شده است که نمونه سلولهای بندناف هر شخص در ابتدای تولد گرفته شود 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 بویژه در بیماران کهنسال که سلولهای بنیادی مغز استخوان آنها برای پیوند کافی نیست ، اهمیت بالاتری دارد.
بیماران کبدی: 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 معمولا طی 2 عمل جراحی همزمان ، خون ناحیه سرطانی کبد را قطع می کنند تا بافت سرطانی بتدریج نابود شود. در عین حال ، چون بخش باقی مانده کبد باید بتواند وظایف کل کبد را به عهده گیرد، لازم است این اعمال جراحی به نحوی انجام شود که بخش سالم باقی مانده ، فرصت تکثیر بیابد و در نهایت عملکرد کبد کامل را ایفا کند. برای این منظور، حداقل 6 هفته زمان لازم است تا بخش باقی مانده و سالم کبد تکثیر شود، اما پیوند سلولهای بنیادی بخش سالم کبد، این مدت زمان به 2هفته کاهش می یابد.