حیوانات آزمایشگاهی بازنشسته می‌شوند

دکتر یاسر تهمتنی، دکتری زیست‌شناسی تکوینی و پژوهشگر پژوهشکده سلول‌های بنیادی رویان با اشاره به موفقیت‌های این پژوهشکده در زمینه تحقیق روی سلول‌های بنیادی می‌گوید: هدف ما به طور کلی دستیابی به فناوری سلول‌های بنیادی است که یکی از کارکردهای این فناوری، درمانی است.

البته با توجه به این که اساس کار و پژوهش در زمینه سلول‌های بنیادی توانایی بالقوه سلول‌های بنیادی یا پرتوانی این سلول‌ها برای تبدیل به انواع دیگر سلول‌ها بوده است، مقوله درمانی در این حوزه پررنگ‌تر است. کار تحقیق در زمینه سلول‌های بنیادی با توجه به توانایی ویژه این گروه از سلول‌ها در موش آغاز شد. در سال‌های اخیر این کار جنبه‌های دیگری نیز پیدا کرده است. البته پیشرفت‌های به دست آمده به دلیل تحقیقاتی است که در حوزه درمان روی سلول‌های بنیادی انجام شده است. اگر ما نمی‌توانیم از سلول بنیادی سلولی تولید کنیم که بتوانیم در آینده‌ای نزدیک آن را پیوند بزنیم و از آن اندام بسازیم یا به کمک آن سلول‌های از دست رفته اندامی را ترمیم کنیم حداقل مدلی از این سلول‌ها تهیه کنیم تا بتوانیم تاثیر داروهای مختلف را روی آنها مورد بررسی قرار دهیم. این یکی از مقوله‌هایی است که در سلول‌های اخیر در سطح جهانی پیشرفت چشمگیر و قابل توجهی داشته است. به طور خلاصه علاوه بر درمان‌ از سلول‌های بنیادی جهت تولید یک مدل سلولی در آزمایشگاه برای آزمایش داروهای جدید می توان استفاده کرد.

تهمتنی با اشاره به محدودیت‌هایی که در استفاده از حیوانات آزمایشگاهی برای بررسی تاثیر داروهای جدید وجود دارد، می‌گوید: یکی از مشکلاتی که حیوانات آزمایشگاهی دارند این است که هیچ گاه نمی‌توان نتایج به دست آمده از آزمایشاتی که روی آنها انجام می‌شود را به طور مستقیم به انسان تعمیم داد. بنابراین هدف ما این است که با استفاده از این روش روزی بتوانیم حیوانات آزمایشگاهی را بازنشسته کنیم. نداشتن ابزاری مناسب برای آزمایش و بررسی داروهای جدید در انسان مشکلی است که تاکنون وجود داشته و به این ترتیب اگر ما بتوانیم سلول‌های انسانی را در آزمایشگاه از منبع سلول‌های بنیادی مدل‌سازی کنیم در واقع مانند این است که سلول‌های انسانی را که خودمان درست کرده‌ایم در دسترس داریم، بدون این که برای آزمایش و بررسی داروها و روش‌های دارویی به انسان آسیب برسانیم. فراموش نکنیم مقوله دیگر مطرح شده در حوزه سلول‌های بنیادی تامین سلول‌های بنیادی از منابع غیرانسانی است که بیشتر به حوزه دامپزشکی مربوط است و در زمینه بیوتکنولوژی کاربرد دارد.

به گفته تهمتنی، برای درمان بیماران قلبی داروهای مختلفی در حال تولید است. فرآیند تولید دارو بسیار طولانی است و گرفتن مجوز از سازمان غذا و داروی آمریکا مستلزم پشت سر گذاشتن مراحل مختلفی است. اگر ما سلول‌هایی داشته باشیم که کاملا شبیه سلول‌های قلبی بدن انسان باشد و بتوان در آزمایشگاه‌ روی آنها کارکرد، می‌توان بسیاری از این داروها را به کمک این سلول‌ها در ابعاد گسترده مورد بررسی و‌ آزمایش قرار داد. بنابراین تلاش‌هایی برای ساخت سلول‌های قلبی از سلول‌های بنیادی جنینی انجام شده که نتایج موفقیت‌آمیزی داشته است. شاید خیلی‌ها فیلمی از این کلونی‌های تپنده را در ظروف آزمایشگاهی دیده باشند. اگر این کلونی‌های تپنده را تحت‌تاثیر داروهایی که گفته می‌شود برای عملکرد خاصی در سلول‌های قلبی کارایی دارند، قرار دهیم می‌توانیم بگوییم نتایج به دست آمده شبیه نتایج تاثیر دارو روی قلب انسان است و این بسیار ارزشمند است ،چراکه نه‌تنها دقت آن از مدل حیوانی به مدل انسانی انتقال داده شده است بلکه این توانایی را دارد که بتوان تاثیر دارو را در ابعاد گسترده‌تری مورد بررسی قرار داد، اما پرسش بزرگی که در اینجا مطرح است این که آیا می‌توانیم سلول‌های قلبی را که عینا عملکردی مانند سلول‌های قلب انسان داشته باشد در محیط آزمایشگاه تولید کنیم؟ این محدودیت بزرگی است که اگر بخواهیم در زمینه پیوند سلول‌های بنیادی یا استفاده از سلول‌های بنیادی به عنوان مدل به نتایج قطعی دست پیدا کنیم با آن مواجه خواهیم شد.

تهمتنی در ادامه می‌گوید: در حال حاضر از دوره‌ای که بتوانیم از سلول‌های بنیادی سلول‌هایی تولید کنیم که با سلول دلخواه مشابهت‌هایی داشته باشد، عبور کرده‌ایم و این کار تقریبا در تمام دوره درمان‌های سلولی از جمله قلب، عصب و همچنین پتانسیل‌های پانکراسی انجام شده است. مشکل اصلی ما در حال حاضر عملکرد فیزیولوژیک سلول‌هاست. سلول‌هایی که ما در آزمایشگاه از سلول‌های بنیادی تولید می‌کنیم عملکردی صددرصد شبیه‌ سلول‌های بدنی نداشته‌اند و این محدودیت‌ اصلی ما در این زمینه است. یکی از تئوری‌های مطرح این است که شرایط حاکم در بدن بر عملکرد سلول‌ها تاثیر می‌گذارد. مثلا در‌مورد سلول‌های پتانسیل پانکراس متوجه شده‌اند ‌اگر پیش ساز این سلول‌ها را از منبع سلول‌های بنیادی بسازیم و بعد این را به بدن موش پیوند بزنیم به سلول‌هایی تبدیل می‌شود که انسولین ترشح می‌کنند. این نشان می‌دهد‌‌ شرایطی که در ‌بدن وجود دارد از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است، اما داستان به اینجا ختم نمی‌شود. دلخواه‌ ما این است که همه کار را تا انتها در آزمایشگاه انجام دهیم. ما نمی‌توانیم سلول‌هایی بسازیم که پیش‌ساز باشند و بعد این سلول‌ها را پیوند بزنیم. ما باید دقیقا مشخص کنیم این چه سلولی است که می‌خواهیم پیوند بزنیم. همین مشکل در بحث مدل‌سازی‌ها هم تا حدی وجود دارد. ممکن است برای دارویی که ما آزمایش می‌کنیم این پرسش مطرح شود که روی سلولی که آزمایش شده صددرصد خصوصیات عملکرد فیزیولوژیک مثلا قلبی را نداشته باشد. یک حوزه جدید مرتبط با سلول‌های بنیادی که بتازگی مطرح شده خود سازمان‌‌یابی است که بر این اساس گفته می‌شود سلول‌های بنیادی به علت خاصیت پرتوانی این قابلیت را دارند که اندام بسازند، اما نحوه نگرش به چگونگی تولید این سلول‌ها متفاوت شده است. امروز گفته می‌شود در کنار این سلول‌ها باید سلول‌های دیگری هم قرار داشته باشند.

تهمتنی با اشاره به انبوهی از انتشارات اخیر در مجلات معتبر دنیا در این زمینه می‌افزاید: در یکی از این مقالات از موفقیت محققان در تولید جوانه کبدی خبرهایی اعلام شده که می‌تواند با بافت پیوندی ارتباط عروقی برقرار کند. تحقیق در زمینه سلول‌های بنیادی به طور کامل به آن هدفی که از ابتدا مطرح بود نرسید که این هدف تبدیل این سلول‌ها را به یک سلول عملکردی بدن تبدیل کرده و بعد آن را به بدن پیوند بزنیم و همه مشکلات و محدودیت‌هایی که در بدن بیمار وجود دارد، برطرف شود.

به گفته این پژوهشگر، از کنار هدف اولیه در مدت زمانی که روی بحث تمایز سلولی کار شده است، انبوهی از دانش سلولی کسب شده است که مقوله‌ها و دنیای جدیدی را پیش ‌روی محققان گشوده است، بنابراین یکی از رویکردهایی که در پژوهشکده سلول‌های بنیادی مطرح است، استفاده از سلول‌های بنیادی به ‌عنوان سلول است. رویکرد دیگر، سازمان‌‌یابی است. تولید انبوه نیز از دیگر مقوله‌هایی است که در همه گروه‌های زیرمجموعه پژوهشکده به ‌عنوان پرداخته می‌شود، اگر بتوانیم سلول‌های دلخواهمان را تولید کنیم با مشکل کمبود تعداد سلول‌ها مواجه هستیم.

بنابراین باید بتوانیم این سلول‌ها را در راکتورهای زیستی در حجم انبوه تولید کنیم. برای مثال ما در پژوهشگاه رویان موفق به تولید سلول‌های پیش‌ساز عصبی شده‌ایم که کارایی بالایی دارد، برای این ‌که بتوانیم این سلول‌ها را در حجم انبوه تولید کنیم باید از بیوراکتورها استفاده کنیم تا به هدف نهایی در پیوند برسیم. اگر بتوانیم از مواد شیمیایی جایگزین به جای فاکتورهای رشد پروتئینی استفاده کنیم، هزینه‌ها کاهش پیدا می‌کند، یعنی اگر سلول بنیادی را با ابزار فاکتور رشد به سلول‌های دلخواهمان تمایز دهیم با مشکل هزینه بالای فاکتورهای رشد پروتئینی مواجه هستیم و در نهایت اگر بخواهیم از سلول‌های بنیادی به‌ عنوان یک راهکار درمانی استفاده کنیم، ‌باید از ابزارهای ارزانقیمت‌تری استفاده کنیم که یکی از این ابزارهای ارزان برای القای تمایز در سلول‌های بنیادی، مولکول‌های شیمیایی کوچکی است که می‌تواند در محیط کشت، کارایی فاکتورهای رشد را داشته باشد. با این تفاوت که از نظر ساختار مولکولی بسیار تعریف شده‌تر است و قیمت ارزان‌تری دارد.

وی در پایان خاطرنشان می‌کند: در این پژوهشکده همگام با دیگر کشورها تحقیقاتی در زمینه‌های مختلف در حال انجام است که هنوز در مراحل کارآزمایی‌های بالینی است و به فاز خدمات‌درمانی نرسیده است.یکی از طرح‌های تحقیقاتی پژوهشکده سلول‌های بنیادی پژوهشگاه رویان درمان دیابت است که بخشی از آن به استفاده از سلول‌های بنیادی در درمان دیابت مرتبط می‌شود. هنوز در سطح دنیا برای درمان دیابت، سلول‌های بنیادی به نتایج موفقیت‌‌آمیزی نرسیده که بتوان از آن به عنوان یک خدمت‌ درمانی استفاده کرد.