تولید مواد استخوانی به کمک سلولهای بنیادی

چرا فکر می‌کنید استفاده از سلول‌های بنیادین می‌تواند در کمک به بیماران و صدمه‌دیدگان استخوانی بیش از سایر تکنیک‌ها و روش‌ها موثر باشد؟

نکته مهم این است که سلول بنیادین وجود دارد و ما از آن به بهترین روش استفاده می‌کنیم. اگر نگاهی به گذشته داشته باشید، نبود فناوری‌های لازم این امکان را به دانشمندان نداده است تا از سلول‌های بنیادین برای چنین منظوری استفاده کنند و اصلا دانش و اطلاعاتی در این خصوص وجود نداشته است. سلول‌های بنیادین این قابلیت را دارند تا بدون هیچگونه عوارض جانبی، خلا سلولی و بافتی در بیماران و صدمه‌دیدگان حوادث را پر کنند. نه‌تنها من بلکه سایر دانشمندانی که روی این فناوری کار می‌کنند به آینده آن بسیار امیدوارند. این نگاه موجب شده است تا بسیاری از دانشمندان در سال‌های اخیر به دنبال تولید مواد مختلف و کاربردی شبیه استخوانی باشند که از سلول‌های بنیادین مشتق شده است. استراتژی نهفته در این تکنیک اینگونه است که در مرحله بعد چنین موادی که البته بررسی‌های آزمایشگاهی بسیار زیادی روی آنها انجام شده است را به ترک‌ها و حفره‌های استخوانی بیماران و صدمه‌دیدگان تزریق می‌کنند تا دقیقا در نقش بخشی از ساختار استخوانی شخص عمل کنند. نکته مهم دیگر این است که بدن بیمار چنین ماده‌ای را هیچگاه دفع نمی‌کند چون از جنس خود بوده و به عنوان یک عضو مصنوعی پیوندی به آن نگاه نمی‌کند.

با توجه به آنچه گفته شد کمی درباره جزئیات تحقیقات اخیر خود صحبت کنید.

در سال‌های گذشته دانشمندان زیادی در سراسر جهان به چنین استراتژی‌ای روی آورده‌اند و انواع و اقسام موادی را از سلول‌های بنیادین تولید کرده‌اند که قابلیت کاشته شدن در بدن بیماران را دارند اما تاکنون تحقیقاتی درخصوص مقایسه آنها و همچنین ویژگی‌های متنوع نهفته در درونشان انجام نشده است. ما در تحقیقات اخیر خود بر آن شدیم تا یک سری مطالعات جامع و کاربردی آن هم با نگاه مقایسه‌ای میان مواد استخوانی‌شکل داشته باشیم. این مواد از سه گونه متفاوت و البته شناخته‌شده از سلول‌های مرتبط تولید شده‌اند و جالب این است که در فازهای مختلف تحقیقاتی خود به این نتیجه رسیدیم که این مواد دارای تفاوت‌های قابل توجهی از بعد کیفیت هستند. در حقیقت کشفیات اخیر ما این نکته را به خوبی اثبات و روشن کرده‌اند که موادی از این دست که از سلول‌های بنیادین مربوط به جمجمه استخوانی موش‌های آزمایشگاهی تولید می‌شوند، به صورت خودکار از درجه استحکام خیره‌کننده‌ای برخوردارند و در مقایسه با مواد تولید شده از سلول‌های بنیادین جنینی از استحکام و قدرت بسیار بیشتری برخوردارند. آنچه که تاکنون کمبود آن به خوبی احساس می‌شد انجام تحقیقاتی گسترده بوده است تا ویژگی‌های مختلف این مواد شناسایی شده تا در نهایت نوعی تکنیک سلول بنیادین درمانی ارائه شود.

فکر می‌کنید این گونه مواد تا چند سال دیگر از محیط‌های آزمایشگاهی خارج شده و به صورت یک تکنیک قابل اطمینان درمانی به کار گرفته شود؟

صحبت کردن درباره چنین تکنیک‌هایی از جذابیت خاص خود برخوردار است اما زمانی که درباره استفاده کردن از آن در درمان انسان‌ها صحبت می‌شود، رعایت اصول ایمنی در اولویت قرار می‌گیرد یعنی تلاش اصلی ما نجات جان انسان‌هاست، پس باید آزمایشات بیشتری درخصوص این فناوری و سایر فناوری‌های پزشکی مرتبط با سلامت انسان صورت گیرد. از این رو فکر می‌کنم گرچه هم‌اکنون این گونه تلاش‌ها با جدیت زیادی انجام می‌شود اما تا نهایی شدن، یعنی مورد بهره‌برداری قرار گرفتن به عنوان یک فناوری کاربردی تا بیش از یک دهه و حتی بیشتر فاصله است. نکته مهم این است که تحقیقات و توسعه فناوری‌هایی از این دست به گذشت زمان بستگی دارد.

معمولا صدمات و خلا‌های ایجاد شده در استخوان‌ها ناشی از چه عواملی هستند؟

بیمارانی که از این عوارض شکایت داشته و رنج می‌برند طیف نسبتا وسیعی هستند اما عمده آنها افرادی هستند که به واسطه حوادث شدید رانندگی یا حتی سقوط از بلندی دچار صدمات شدید استخوانی می‌شوند که اعمال جراحی فعلی و حتی استفاده از پروتزهای رایج کمک نسبی به آنها می‌کند اما با استفاده از این مواد جدید دیگر جای نگرانی وجود نخواهد داشت و کوچک‌ترین حفره‌های برجای مانده از آن حوادث نیز با موادی مشابه استخوان کاملا پر خواهند شد. البته در کنار عواملی همچون حادثه و سقوط، بیماری‌های مختلف نیز می‌توانند چنین عوارضی را به همراه داشته باشند که با استفاده از این تکنیک به آنها نیز می‌توان کمک کرد.

فکر می‌کنید توسعه این فناوری نوین در گروی چه عواملی است؟

عقیده بر این است که در مرحله نخست باید اطمینان کامل نسبت به آن ایجاد شود و از آنجا که در جریان انجام تحقیقات مربوط به سلول‌های بنیادین با موفقیت‌های خیره‌کننده زیادی روبه‌رو بوده‌ایم این فاکتور اصلی دور از دسترس نخواهد بود. نکته مهم دیگر این است که باید شناخت بسیار عالی از ویژگی‌های این مواد پیدا کنیم تا کیفیت درمانی آنها نیز به بالاترین حد خود برسند و روزی را ببینیم که از آن همچون تکنیک‌های رایج و بسیار عادی در کلینیک‌ها استفاده شود.

شما صحبت از انجام مقایسه این مواد داشته‌اید. این کار را با استفاده از چه ابزاری انجام می‌دهید؟

استفاده از ابزار پیشرفته‌ای نظیر طیف‌نگار لیزری کمک زیادی به ما کرده است تا بتوانیم به درک روشن‌تری از ساختار شیمیایی این مواد دست یابیم. بهره‌گیری از این طیف‌نگار در کنار میکروسکوپ‌های بسیار دقیق الکترونی به ما این امکان را داده است تا نمونه‌برداری‌های دقیقی داشته باشیم و در نهایت با انجام تجزیه و تحلیل‌های داده‌ای از ساختار این مواد، مکان مناسب برای استفاده از آنها در بدن را تشخیص دهیم. البته باور ما بر این است که برای توسعه این فناوری و دستیابی به اطمینان خاطر نهایی به ابزار پیشرفته‌تری در آینده نیاز خواهیم داشت.

پروفسور مالی استیونس در یک نگاه

پروفسور مالی استیونس از محققان برجسته دپارتمان مواد و انستیتو مهندسی زیست پزشکی کالج لندن است که در این کشور به عنوان یکی از محققان پیشرو در عرصه تحقیقات زیست‌شناسی و استفاده از فناوری سلول‌های بنیادین شناخته شده‌است. وی مقالات متعددی در این زمینه داشته و چکیده تازه‌ترین تحقیقات خود را نیز در نشریه معتبر نیچر به چاپ رسانده است.

مهدی پیرگزی