درخت تنومند علم به‌ریشه‌های عمیق نیاز دارد

سال گذشته شما برنده جایزه علوم زیستی یونسکو شدید. این جایزه بر اساس چه معیاری از سوی یونسکو به محققان اعطا می‌شود؟

جایزه بین‌المللی یونسکو در حقیقت جایزه‌ای در حوزه علوم زیستی بود که به دلیل تحقیق روی سلول‌های بنیادی و کاربرد آن در پزشکی ترمیمی در راستای بهبود کیفیت زندگی انسان‌ها به من اعطا شد. برای این کار، مقاله‌ای که نتیجه بیش از 10 سال تحقیق و مطالعه در این حوزه بود، ارسال شد.

در نهایت این فعالیت‌ها مورد ارزیابی و داوری قرار گرفت و جایزه علوم زیستی یونسکو به دلیل ارزش نتایج به دست آمده از این تحقیقات به من تعلق گرفت. جایزه علوم زیستی یونسکو جایزه‌ای 300 هزار دلاری بود و از آنجا که سه نفر به طور مشترک به عنوان برندگان این جایزه شناخته شده بودند، به هر یک از برندگان جایزه‌ای معادل 100هزار دلار پرداخت شد.

شما در رشته زیست‌شناسی تکوینی تحصیل کرده‌اید. منظور از زیست‌شناسی تکوینی چیست؟

من در رشته زیست‌شناسی سلولی و زیست‌شناسی تکوینی تحصیل کرده‌ام. زیست‌شناسی تکوینی علمی است که به چگونگی خلقت موجودات زنده از دیدگاه زیستی می‌پردازد. به عبارت دیگر، محققان به دنبال این هستند که مثلا در آدمی یا جانوران چشم یا قلب چگونه به وجود می‌آید؛ بنابراین می‌توان گفت زیست‌شناسی تکوینی علمی است که به چگونگی خلقت موجودات زنده از دیدگاه زیستی می‌پردازد.

سلول‌های بنیادی چه ویژگی دارند که آنها را از دیگر سلول های بدن متمایز می کند؟

سلول‌های بنیادی در حقیقت، مادر سلول‌های همه سلول‌ها هستند و می‌توانند به انواع مختلفی از سلول‌های بدن تبدیل شوند. یکی از دیگر ویژگی‌های اختصاصی سلول‌های بنیادی، توانایی نوسازی و تمایز به انواع مختلف سلول‌ها از سلول‌های خونی تا سلول‌های قلبی، عصب و غضروفی است. چنانچه در بدن جراحت یا زخمی ایجاد شود این سلول‌ها می‌توانند در بازسازی و ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده نقش مهمی داشته باشند.

استفاده از ویژگی شاخص این سلول ها به چه پیشرفت‌هایی در حوزه علم پزشکی منجر شده است ؟

پیوند سلول‌های بنیادی در بافت‌هایی که بسیاری از سلول‌های آنها از بین رفته‌اند به ترمیم بافت آسیب‌دیده منجر می‌شود. با توجه به این ویژگی‌ها، استفاده از سلول‌های بنیادی در حوزه‌های زیست‌شناسی و درمان مورد توجه قرار گرفته است. نتایج به دست آمده از تحقیقات انجام شده در حوزه سلول‌های بنیادی به افزایش دانش و شناخت محققان از چگونگی رشد و تکوین اندام‌های مختلف از سلول‌های بنیادی منجر شده و در شناخت چگونگی فرآیند جایگزینی سلول‌های سالم با سلول‌های آسیب‌دیده نقش بسیار مهمی داشته است.

این سلول ها از چه منابعی قابل تامین است؟

سلول‌های بنیادی بر اساس خصوصیات و ویژگی‌هایی که دارند در سه گروه سلول‌های بنیادی جنینی، سلول‌های بنیادی بالغ و سلول‌های بنیادی خون بندناف تقسیم می‌شوند. سلول‌های بنیادی جنینی از توده سلولی داخلی جنینی 14 تا 16 روزه تهیه می‌شود‌. این سلول‌ها می‌تواند همه سلول‌ها و بافت‌های یک فرد کامل را بسازد. سلول‌هایی که پس از تولد از بافت‌های مختلف فرد بالغ جدا می‌شود، سلول‌های بنیادی بالغ است؛ مثل سلول‌های بنیادی خونسازی که در مغز استخوان، مغز، کبد و دیگر بافت‌های بدن وجود دارد که می‌تواند به بعضی از بافت‌های بدن تمایز پیدا کند. سلول‌های بنیادی خون بندناف از بندناف استخراج می‌شود و در حقیقت از ویژگی‌هایی شبیه سلول‌های بنیادی خونساز مغز استخوان برخوردار است.

یکی از طرح‌هایی که توسط شما در پژوهشگاه رویان مطرح‌شده سلول‌های بنیادی و پزشکی ترمیمی است. این طرح اکنون در چه مرحله‌ای قرار دارد و چه دستاوردهایی به همراه داشته است؟

این طرح ابتدا از سلول‌های بنیادی جنینی موشی شروع شد و نتیجه‌اش راه‌اندازی پژوهشکده سلول‌های بنیادی رویان است. این پژوهشکده موضوعات مختلف از تفکر تولید علم سلول‌های بنیادی تا ترجمان علم سلول‌های بنیادی و کاربرد سلول‌های بنیادی را مورد توجه قرار داده است.

به این معنی که ما در این مدت سعی کرده‌ایم از جوانب مختلف به سلول‌های بنیادی نگاه کنیم‌؛ برای مثال یکی از موضوعات مورد توجه ما این است که چگونه در محیط آزمایشگاهی می‌توان از سلول‌های بنیادی یک سلول عصبی ساخت یا این که چگونه می‌توان از سلول‌های بنیادی، سلول کبدی ساخت و آنها را در حیوانات مدل پیوند زد. این بخشی از ترجمان علم سلول‌های بنیادی است. منظر سوم مورد توجه محققان این پژوهشکده بخشی است که با مدل‌های جانوری پزشکی
ترمیمی مرتبط است.

یکی دیگر از منظرهای مورد نظرما توجه به سلول‌های بنیادی از دید مهندسی است که به آن مهندسی سلول‌های بنیادی یا مهندسی سلولی گفته می‌شود. به این معنی که آیا می‌توان سلول را در ساختاری قرار داد؟ ساختمان‌ها از واحد‌های سازنده‌ای به نام آجر و اسکلت ساخته می‌شوند. آجر همان واحد سازنده بدن یا سلول است و اسکلت را مهندسی می‌کنند. در اینجا اسکلت ساخته می‌شود و زیست‌شناسان از واحد‌های ساختمانی یا سلول‌ها استفاده می‌کنند که در نهایت عضو آسیب دیده به این ترتیب ترمیم و پیوند زده می‌شود. این فرآیند مهندسی سلولی یا مهندسی بافت نام دارد.

پزشکی مبتنی بر فرد، یکی از دیگر راهکارهای مورد نظر در حوزه سلول‌های بنیادی و پژوهشکده سلول‌های بنیادی رویان است. وقتی سرما می‌خوریم برای همه افراد از نسخه درمانی مشابهی استفاده می‌شود.

اما باید برای هر فرد یک نسخه درمان اختصاصی تجویز شود و براساس مقتضیات او و در نظر گرفتن خصوصیات ژنتیکی، آنزیم‌هایی که در بدن هر فرد وجود دارد یا ندارد و این که آیا نسبت به دارو پاسخ مناسبی می‌دهد، برای او یک نسخه درمانی اختصاصی تجویز کرد که این فرآیند همان پزشکی مبتنی بر فرد است. در دنیای امروز، پزشکی مبتنی بر فرد بسیار ارزشمند است و در درمان بیماری‌های مرتبط با ناباروری، سرطان و دیابت بسیار مهم و قابل توجه است.

منظر دیگر مورد توجه محققان در حوزه سلول‌های بنیادی درمان سرطان یا پزشکی سرطان است. سرطان یک امپراتوری چند هزار ساله است که بشر از گذشته‌های دور با آن مواجه بوده و تاکنون در عمل هیچ اقدامی برای این بیماری انجام نشده است.

ما سعی می‌کنیم نسبت به علم سرطان از منظر سلول‌های بنیادی نگاه جدیدی داشته باشیم. اکنون از راهکارهایی برای از میان بردن سلول‌های سرطانی در بدن استفاده می‌شود که در بعضی موارد این سلول‌ها بازهم به رشد خود ادامه می‌دهند و درمان قطعی انجام نمی‌شود. گفته می‌شود اگر یک سلول بنیادی سرطانی در بدن باقی بماند برای گسترش سلول‌های سرطانی در دیگر نقاط بدن کافی است. سلول‌های بنیادی علاوه بر این می‌تواند در حوزه علوم شناختی عصبی هم کاربرد داشته باشد. به این معنی که آیا می‌توان در محیط آزمایشگاهی مغزهای مینیاتوری ساخت و علوم شناختی مرتبط با عصب را روی آن مورد بررسی قرار داد. با دستیابی به این هدف می‌توان به پزشکی آینده و مسیری که پیش رو دارد، فکر کرد.

از دیدگاه شما پزشکی آینده در چه مسیری پیش خواهد رفت؟

پزشکی ترمیمی، پزشکی مبتنی بر فرد، پزشکی سرطان و علوم شناختی عصبی و همچنین مهندسی سلولی علومی هستند که آینده پزشکی را رقم می‌زنند. بر این اساس ما در پژوهشگاه رویان این موضوعات را به عنوان یکی از اصلی‌ترین محورهای تحقیقاتی مورد توجه قرار داده‌ایم و سعی می‌کنیم به هر سلولی از سلول عصبی تا کبدی و قلبی از این چند منظری که به آنها اشاره شد، نگاه کنیم. ما اعتقاد داریم آینده از آن کسانی است که بین‌رشته‌ای فکر و عمل می‌کنند.

آینده از آن کسی نیست که فقط زیست‌شناس، مهندس یا پزشک باشد. بلکه آینده به گروه پزشکان، مهندسان و زیست‌شناسان تعلق دارد. به همین علت ما رویان آینده را رویان بین‌رشته‌ای می‌شناسیم و بین‌رشته‌ای درباره آن می‌اندیشیم و برنامه‌های تحقیقاتی رویان را نیز بر همین اساس پیش می‌بریم.

پزشکی آینده، مجموعه‌ای از دیدگاه‌های مورد نظر ما در پژوهشکده سلول‌های بنیادی رویان است که پیش از این به طور مفصل درباره هریک از دیدگاه توضیحاتی ارائه شد. به نظر، پزشکی آینده باید بر بستر این دیدگاه‌ها پیش برود. خیلی علاقه دارم کتابی با عنوان پزشکی آینده بنویسم و در این کتاب دیدگاه‌هایی را که در آینده‌ای نه‌چندان دور در حوزه پزشکی مورد توجه قرار می‌گیرد، مورد
بررسی قرار دهم.

با توجه به صحبت‌های شما به این نتیجه می‌رسیم که تولید علم بسیار مهم است و برای رسیدن به آنچه تحت عنوان فناوری از آن نام برده می‌شود نقش بسیار مهمی ایفا می‌کند.

در این موضوع هیچ شکی نیست. اگر می‌خواهیم درخت تنومند در حوزه علم داشته باشیم این درخت باید ریشه عمیقی داشته باشد. ریشه عمیق این درخت تولید و ترجمان علم است و آنچه در سطح ما به عنوان درخت می‌بینیم و از محصول آن استفاده می‌کنیم در واقع کاربرد علم است. هرچه ریشه این درخت عمیق‌تر باشد از مقاومت بیشتری در مقابله با شرایط موجود در سطح برخوردار است و بر این اساس می‌تواند ماندگار باشد و به حیات خود ادامه دهد و رشد کند. این نکته‌ای است که من به آن اعتقاد دارم. اگر بخواهیم علوم را به علوم پایه و کاربردی تقسیم کنیم این کار درستی نیست و در حقیقت غلط مصطلح است. فقط علم وجود دارد. اگر علم داشته باشیم می‌توانیم کاربرد علم نیز داشته باشیم.

به نظر می‌رسد سلول‌های بنیادی به تدریج دوره طفولیت خود را پشت سر می‌گذارد و به مرحله بعدی وارد می‌شود. شما آینده سلول‌های بنیادی را چطور می‌بینید؟

اگرچه اکنون هنوز سلول‌های بنیادی در دوره طفولیت است و به تدریج در حال ورود به مرحله نوجوانی است، اما واقعیت این است این علم سبب باز شدن دریچه‌های متعدد به روی محققان مختلف شده است. یعنی نه‌تنها می‌تواند درد یا دردهایی را کم کند، بلکه سبب باز شدن مرزهای دیگری در حوزه دانش شده است که این ویژگی بسیار مهم و ارزشمند است.

به نظر شما با توجه به بستر مناسبی که برای تحقیق و پژوهش در کشور وجود دارد می‌توان در حوزه سلول‌های بنیادی به دستاوردهای بزرگی دست یافت؟

می‌خواهم در پاسخ به این پرسش تجربه موفقی از تحقیق و پژوهش در کشور آمریکا را مطرح کنم. داستان آنچه اکنون ما در عرصه بین‌المللی به عنوان علم سرطان می‌شناسیم از اینجا شروع می‌شود که سال 1937 فردی به نام سیدنی فاربر ـ که پاتولوژیست بود و در بیمارستان عمومی ماساچوست کار می‌کرد ـ به این فکر افتاد برای درمان سرطان لوسمی راهکار درمانی پیدا کند. بیماری سرطان لوسمی بیماری‌ای است که در آن گلبول‌های سفید به مقدار زیاد تکثیر پیدا می‌کند و به این ترتیب جایی برای گلبول‌های قرمز باقی نمی‌ماند. این فرد شنیده بود تجویز فولیک اسید برای افرادی که به نوعی به کم خونی مبتلا هستند، می‌تواند به بهبود افراد منجر شود. بر این اساس تصمیم گرفت برای کودکانی که لوسمی داشتند فولیک اسید تجویز کند و مشاهده کرد برخلاف آنچه تصور می‌کرده است این دارو می‌تواند به بدتر شدن شرایط این بیماران منجر شود.

پس به این نتیجه رسید اگر برای این بیماران دارویی تجویز کند که عملکرد آن برعکس داروی فولیک اسید باشد، این دارو می‌تواند در بهبود حال کودکان موثر باشد.
این محقق از یکی از دوستانش ماده‌ای گرفت که عکس فولیک اسید عمل می‌کرد و این ماده شیمیایی را برای کودکان تجویز کرد. بعد از مدتی مشاهده کرد این ماده در بهبود حال بیماران تاثیرگذار بوده است اما فقط شش ماه تا یک سال به طول عمر این کودکان اضافه شد.

از سوی دیگر انجمنی به نام Varity Club وجود داشت که جمعی از سینماگران، بازیگران و تهیه‌کنندگان عضو آن بودند. این انجمن تصمیم گرفت در امور خیریه شرکت داشته باشد و به طور اتفاقی به این بیمارستان مراجعه کرد. از این رو به گروه خون‌شناسی بیمارستان مراجعه کردند و گفتند قصد دارند به این گروه کمک کنند. گروه خون‌شناسی بیمارستان از این انجمن خواست برای آنها یک میکروسکوپ تهیه کند.اعضای انجمن در بازدید از این گروه با دکتر فاربر آشنا شدند. دکتر فاربر برای آنها سخنرانی و توجه این انجمن را به خود جلب کرد.

آنها از اشتیاق و آینده‌نگری دکتر فاربر به وجد آمدند. دکتر فاربر از آنها خواست برای راه‌اندازی یک بیمارستان به او کمک کنند. به این ترتیب برنامه‌ای تنظیم و بیمارستانی برای کودکان ساخته شد که همه می‌دانستند با روش‌هایی که آن زمان در این بیمارستان به بیماران ارائه می‌شد، می‌توانند طول عمر کودکان مبتلا به لوسمی را شش ماه تا یک سال افزایش دهند. آنها به این نتیجه رسیدند علم بشر درباره این بیماری بسیار اندک است و باید راه چاره‌ای اندیشید.

بنابراین تصمیم گرفتند این بیماری را ریشه‌یابی کنند. محققان توانستند با کمک خیرین، مبالغ بیشتری را برای تحقیق در حوزه سرطان اختصاص دهند و به این ترتیب روش‌های درمانی جدید سرطان در 70 سال گذشته مورد توجه قرار گرفته است و اکنون همه دنیا می‌توانند از این روش بهره‌مند شوند.

اگر روزی می‌خواهیم در زمینه‌هایی که بستر پزشکی آینده را تشکیل می‌دهد حرفی برای گفتن داشته باشیم باید همه با هم به تحقیقات در این حوزه‌ها کمک کنیم. البته نباید انتظار داشته باشیم نتایج این تحقیقات را بلافاصله در زندگی ببینیم.

رسیدن به نتایج این تحقیقات به زمان نیاز دارد و می‌توان در آینده‌ای نه چندان دور به جایی رسید که کشور ما در این حوزه حرفی برای گفتن داشته باشد. با این کار به دوران تمدن درخشانی می‌رسیم که پزشکی ایران حرف زیادی برای مطرح کردن در سطح جهانی داشت.اگر حرفی داریم باید ابتدا برادری خود را ثابت کنیم. ما در این سال‌ها برادری خود را ثابت کرده‌ایم. برای مثال در حوزه سلول‌های بنیادی طوری عمل کرده‌ایم که اکنون در سطح جهانی وقتی نقشه کشورهایی را که در حوزه سلول‌های بنیادی فعالیت می‌کنند رصد می‌کنیم، ایران هم
می‌درخشد. سابقه ما در این حوزه حدود 12 سال است. اگر این سابقه افزایش پیدا کند به موفقیت‌های بیشتری در این حوزه دست پیدا می‌کنیم. اکنون فقط رویان و با بودجه شخصی خودش فعالیت کرده است.

اگر کمک‌های مردمی در این فرآیند افزایش پیدا کند رویان‌ها ساخته خواهد شد و به عبارت دیگر کشور ما در این زمینه می‌تواند حرف زیادی برای گفتن داشته باشد. آنچه من در اینجا مطرح کردم یک مبنای تفکر است و من در پژوهشگاه رویان نقش معلم دارم. قرار است بر اساس این تفکر، رویان آینده ساخته شود. با کمک مردم، کشور ما رشد می‌کند و مردم می‌توانند زندگی بهتری تجربه کنند.

محققی جوان در قله های افتخار

حسین بهاروند سال 1350 متولد شد. سال ‌83 در مقطع دکتری زیست‌شناسی تکوینی از دانشگاه خوارزمی (تربیت معلم سابق) فارغ‌التحصیل شد. این محقق سال ‌74، زمانی که دانشجوی مقطع کارشناسی ارشد بود به پژوهشگاه رویان پیوست و شش سال بعد، استاد تمام پژوهشگاه رویان شد.

دکتر بهاروند سال ‌82 موفق شد برای نخستین بار سلول‌های بنیادی جنینی انسانی و موشی را در کشور تولید کند. پس از گذشت پنج سال از دستیابی به این موفقیت، او و همکارانش موفق شدند سلول‌های بنیادی پرتوان القایی انسانی و موشی تولید کنند. این فعالیت‌ها آنها را قادر ساخت شاخه‌های مختلف پزشکی ترمیمی را پایه‌گذاری و پیگیری کنند.

دکتر بهاروند تاکنون 213 مقاله بین‌المللی، 99 مقاله داوری شده داخلی به همراه شش فصل در کتب بین‌المللی به چاپ رسانده است. هفت کتاب تألیفی به زبان فارسی و هشت کتاب ترجمه شده از دیگر آثار اوست. این محقق چهار کتاب به زبان انگلیسی تالیف کرده که توسط انتشارات Springer و John Wiley آمریکا چاپ شده است. دکتر حسین بهاروند، عضو هیات تحریریه شش مجله علمی بین‌المللی است و تاکنون 26 جایزه ملی و بین‌المللی دریافت کرده است. وی در دهمین، دوازدهمین و هفدهمین جشنواره رازی (سال‌های ‌83، ‌85 و ‌91) جایزه تحقیقات در زمینه علم پزشکی و در بیست و ششمین جشنواره بین‌المللی خوارزمی (سال 91) جایزه تحقیقات در حوزه علوم پایه را دریافت کرد. سال 89 در بیست و هفتمین دوره کتاب سال جمهوری اسلامی ایران، کتاب «سلول‌های بنیادی» به تألیف این محقق به عنوان کتاب برگزیده شناخته شد. بهاروند سال 89 موفق به دریافت جایزه محقق برتر جهان اسلام در حوزه فناوری و علوم از ISESCO (سازمان اسلامی آموزشی، فرهنگی و علمی) شد.

او در سال‌های 88و 92 جایزه دکتر هادوی را از جشنواره علمی فرهنگستان علوم پزشکی دریافت کرد. این پژوهشگر سال 93 جایزه علامه طباطبایی را کسب کرد و از سوی بنیاد ملی نخبگان و معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری به عنوان استاد ممتاز شناخته شد. همچنین ایشان سال 93 موفق به دریافت جایزه بین‌المللی یونسکو ـ گینه استوایی در حوزه علوم زیستی شد. این جایزه به علت تحقیق روی سلول‌های بنیادی و کاربرد آن در پزشکی ترمیمی در راستای بهبود کیفیت زندگی انسان به ایشان اعطا شده است.

ذخیره امید در بانک خون بندناف

یکی از منابع تامین سلول‌های بنیادی، خون بندناف است. در حقیقت خون بند ناف منشایی از سلول‌های بنیادی است. این گروه از سلول‌های بنیادی مانند سلول‌های بنیادی خونساز مغز استخوان حاوی سلول‌های قرمز هستند که وظیفه حمل اکسیژن به همه نقاط بدن را به عهده دارند. سلول‌های سفید خون بندناف نیز در سیستم ایمنی بدن نقش بسیار مهمی ایفا می‌کنند. پلاکت‌ها گروهی دیگر از سلول‌های تشکیل‌دهنده خون بندناف هستند که به انعقاد خون کمک می‌کنند. این گروه از سلول‌های بنیادی می‌توانند انواع مختلفی از سلول‌های بدن را بسازند و در ترمیم و نگهداری سلول‌ها هنگام جراحت و آسیب‌دیدگی نیز بسیار تاثیرگذار هستند. امروزه در سطح دنیا تحقیقات گسترده‌ای با هدف درمان بیماری و ضایعات عصبی، ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده قلبی و استخوانی، ترمیم سوختگی‌ها و ضایعات عصبی و همچنین ترشح انسولین و ترمیم دیگر بافت‌های آسیب‌دیده بدن به کمک سلول‌های بنیادی مغز استخوان، خون بندناف و سلول‌های بنیادی بالغ انجام می‌شود. به طور کلی اختلالات سلول‌های بنیادی، لوسمی حاد، بیماری‌هایی که به نقص در تولید لنفوسیت‌ها منجر می‌شود، ناهنجاری‌های ارثی گلبول‌های قرمز و همچنین نقص ارثی پلاکت‌ها از بیماری‌هایی است که با استفاده از سلول‌های بنیادی خون بندناف قابل درمان هستند. علاوه بر این، بیماری‌هایی مانند اختلالات سیستم ایمنی مادرزادی، ارثی و همچنین آلزایمر، دیابت، پارکینسون، آسیب‌های نخاعی، سکته‌های قلبی و مغزی و کبدی نیز با استفاده از سلول‌های بنیادی قابل درمان هستند. اکنون در کشور ما فقط بیماری‌هایی مانند تالاسمی، سرطان خون و کم خونی‌ها که منشأ خونی دارند با استفاده از سلول‌های بنیادی خون بند ناف قابل درمان است.

امروزه در بسیاری از کشورهای توسعه یافته بانک خون بند ناف راه اندازی شده است که خون بندناف نوزادان را به جای دور ریختن ، در این بانک ها ذخیره می کنند تا در آینده بتوان از این منبع غنی از سلول های بنیادی برای درمان خود او یا بیماران دیگر استفاده کرد. برای این کار خون از بند ناف و جفت جدا شده و به کیسه های خون منتقل می شود. پس از آن ، خون بند ناف نوزاد منجمد و در بانک ذخیره می شود. اگر نوزاد در سال های بعد به بیماری هایی مانند سرطان خون مبتلا شود برای درمان از آن استفاده می شود.

سلول های بنیادی بند ناف در مقایسه با سلول های بنیادی مغز استخوان ، سلول های خونی بیشتری تولید می کند. تولید سلول های خونی در سلول های بنیادی بندناف ده برابر سلول های خونی تولید شده در سلول های بنیادی مغز استخوان است و بنابراین با تعداد کم سلول نیز می توان پیوند موفقی را انتظار داشت.

فرانک فراهانی‌جم - گروه دانش