سلول بنیادی ترجمه فارسی Stem Cell میباشد و شاید معنای بهتر آن سلول ریشه ای باشد . از زمانی که دانش مربوط به سلولهای بنیادی و بخصوص امکان بدست آوری مناسب و دستکاری آنها به به دست آمد ، امید فوق العاده زیادی برای اداره و درمان گروهی از بیماری‌های صعب العلاج ایجاد شد ، و البته تاکنون پیشرفت‌های زیادی در این رابطه حاصل شده است .
سلولهای بنیادی
همانطور که میدانید بدن انسان از میلیاردها سلول ( یاخته ) ایجاد شده است ، اما مهمتر از همه اینکه هر سلولی برای انجام کاری تخصص یافته است ، مثلا یک نوع سلول در چشم به عنوان گیرنده نور عمل میکند ، یک نوع سلول برای پوشش داخلی روده و جذب مواد غذایی عمل میکند ، یک نوع سلول در سیستم ایمنی نقش دارد و الی آخر که تقریبا صد نوع عملکرد متمایز در مورد سلولهای بدن وجود دارد .
حال این سوال مطرح است که عملکرد یک سلول از کجا می آید ، به بیان بسیار ساده عملکرد هر سلول نتیجه عملکرد پروتئین‌های خاص آن سلول است این پروتئین‌ها با نقش‌های خاصی چون آنزیم ، ساختار ، عملکرد فیزیکی ، گیرنده و یا دریچه در غشاء‌ها ، تمام فعالیت سلول را باعث میشوند و در هر سلول تعداد خاصی پروتئین بر اساس عملکرد آن ایجاد میشود تا مثلا یک سلول به عنوان سلول عضله قلب و یکی به عنوان سلول کبدی و یکی به عنوان نرون انجام وظیفه نماید .
پروتئین‌ها خود از روی ماده ژنتیک ساخته میشوند . ماده ژنتیکی که DNA دو رشته ای هسته سلول میباشد در تمام سلول‌ها یکسان است ، اما بسته به خط تمایزی که سلول طی میکند ، تعدادی از ژن‌ها غیر فعال و تعدادی از ژن‌ها فعال هستند و به این ترتیب هر سلول بنا به ژن‌های فعال و پروتئین‌های ایجاد شده برآن اساس ،عملکرد خاصی را پیدا میکند.
این روند غیر فعال شدن بخشی از ژن‌ها و فعال شدن تعدادی دیگر که منجر به ایجاد یک فعالیت اختصاصی پیچیده در سلول میشود را تمایز Differentiation می نامیم ، اما یک نکته بسیار مهم وجود دارد ، هر چه سلول عملکرد اختصاصی تری داشته باشد یا به عبارت دیگر هر چه تمایز سلول بیشتر باشد ، قدرت تکثیر آن کمتر میشود ، بنابراین با توجه به اینکه عمر سلول ممکن است محدود باشد و از طرفی ممکن است سلول‌ها آسیب ببینند ،
لازم است مکانیسمی برای ایجاد سلولهای بافت به منظور جایگزینی سلولهای فرسوده یا آسیب دیده وجود داشته باشد ، که این سازوکار همین وجود سلولهای بنیادی می باشد .
سلولهای بنیادی در هر بافت سلول‌هایی هستند با قدرت تکثیر بالا که البته در جهت ایجاد بافت مورد نظر تمایز اولیه را یافته اند ( به بیانی متعهد Committed به ایجاد همان بافت شده اند ) وقتی تکثیر پیدا میکنند ، هم میتوانند خود را باز تولید کنند و در نتیجه ذخیره سلول بنیادی بافت حفظ میشود و هم اینکه سلولهای تولید شده به سمت تمایز رفته و و سلولهای با عملکرد اخثصاصی بافت ایجاد میشود و این سلول‌ها جایگزین سلولهای فرسوده میشوند و یا اینکه در آسیب‌های بافتی ، ترمیم لازم ایجاد میشود .
هنگامی که سازو کارهای مربوط به این نوع سلولهای بنیادی که به نام سلولهای بنیادی بالغین خوانده میشوند ، کشف شد ، امیدهای بسیار فراوانی برای درمان بیماری‌ها از طریق ترمیم بافت‌های فرسوده یا آسیب دیده بوسیله سلولهای بنیادی فراهم شد ، در واقع امیدهای زیادی ایجاد شد که بتوان بافت‌ها را دوباره جوان کرد یا از نارسائی نجات داد مثل برگرداندن روند نارسائی قلبی و یا نارسائی کلیه ، نارسائی کبد ، آتروفی مغزی ، دژنریشن غضروف مفاصل ( آرتروز ) ، پیری پوست و غیره ، اما بزودی مشخص شد که اگرچه امیدها و راه درست است ، اما خیلی آسان هم نیست . به عبارتی صرف اینکه یک سلول قدرت تکثیر داشته باشد برای جوان شدن و کارا شدن بافت کافی نیست .
سلولهای بنیادی جنینی
این بار سلولهای بنیادی را از منظر دیگری میبینیم ، از ابتدای تولید کل بافت‌ها ، در واقع این همه تنوع عملکرد سلولی از یک سلول اولیه ایجاد میشود : سلول تخم Zygote که خود دارای همان ماده ژنتیکی است که تمام سلولهای دیگر بدن دارند و از لقاح تخمک و اسپرم ایجاد میشود .
سلول بنیادی توتی پوتنشیال یا کل توان Tutipotential
در ابتدای پس از لقاح و ایجاد سلول تخم ، سلول تخم شروع به تقسیم میکند تا یک توده سلولی اولیه ایجاد کند ، همه این سلول‌ها شبیه به هم هستند ، هر یک میتواند کل جنین و پرده‌های جنینی و جفت را ایجاد نماید ، این سلول‌ها ، سلول بنیادی کل توان یا توتی پوتنشیال Tutipotential نامیده میشوند .
سلول بنیادی پلوری پوتنشیال یا پر توان Pluripotential Stem Cell
سپس یک قطبش ایجاد و سلول‌ها به دو راه تمایزی مختلف میروند ، عده ای از سلول‌ها به سمت ایجاد پرده‌های جنینی و جفت در اطراف میروند ، و عده ای دیگر به سمت ایجاد توده جنینی در مرکز ، سلولهای توده جنینی در یک شکل صفحه مانند قرار گرفته و اکنون پرتوان یا پلوری پوتنشیال Pluripotential هستند و هر یک میتوانند یک بدن کامل را بسازند .
سلول بنیادی مولتی پوتنشیال یا چند توان Multipotential Stem Cell
در یک تمایز بیشتر این سلول‌ها تبدیل به سه لایه سلولی میشوند که همان اکتودرم و مزودرم و آندودرم است ، سلولهای هر لایه اکنون چند توان یا مولتی پوتنشیال Multipotential هستند ، یعنی هر یک میتوانند بافت‌های چند ارگان را ایجاد کنند ، سپس با یک چین خوردگی در اکتودرم لوله عصبی منجر به سیستم عصبی ایجاد و در نهایت با بسته شدن صفحه کلی روی خود حفره مرکزی با پوشش آندودرم ایجاد میشود که دستگاه گوارش و تنفسی و دفع ادراری را ایجاد میکند ، سلولهای مزانشیمی با پر کردن وسط مجموعه به صورت بافت همبندی در تمام بافت‌ها گسترش و نیز سیستم اسکلتی و عضلات و سیستم قلبی عروقی و سپس خون و سیستم ایمنی را ایجاد میکنند و همانطور که مشاهد میشود هر سلول هر لایه باید بافت‌های چند سیستم را بسازد ، یعنی مثلا سلول مزانشیمی هم باید کل بافت خونساز و ایمنی و هم کل بافت همبند ( قلب و عروق و استخوان و غضروف و عضلات و چربی و…) را باید بسازد .
سلولهای بنیادی جنینی که از جنین به دست آیند فعلا در موارد بالینی درمانی به کار نمیروند چون با ریسک ایجاد بافت ناخواسته ، عملکرد ناخواسته یا حتی تبدیل به تومور همراه هستند و هر چه توان تکثیر انها بیشتر ، احتمال چنین مواردی بیشتر است ، اما بشدت برای انجام تحقیقات مختلف در زمینه تاثیر و واکنش سلول‌ها و محیط و پیام رسان‌ها بر هم ، مفید هستند .
سلول بنیادی مزانشیمی سلولی است که بیش از همه در سلول درمانی به کار رفته است و مورد تخقیقات بالینی قرار گرفته است اما آن هم از بافت‌های بالغین بخصوص مغز استخوان و چربی گرفته میشوند . سلولهای بنیادی مزانشیمی که هز جفت گرفته میشوند دو خاصیت بسیار مهم دارند اول تنظیم سیستم ایمنی که باعث امکان استفاده ار انها در بسیاری از موارد برای کاهش التهاب حاد یا مزمن میشود . دوم عدم بروز کمپلکس شناسایی بافتی که در نتیجه می‌توان آنها را پس از تکثیر به هر فردی تزریق نمود . در مبحث بعد اختصاصا به این نوع سلول درمانی به تفضیل خواهیم پرداخت .
سلولهای بنیادی بالغین
سلولهای بنیادی متعهد Committed Stem Cell
پس از ایجاد هر بافت سلولهای بنیادی هم تمایز بیشتری یافته و عملا سلول بنیادی بافت بالغ میشوند ( اگرچه در زمان جنینی باشد ) که متعهد به ایجاد سلولهای همان بافت است و تمایز بیشتر سلولی جهت ایجاد سلولهای بافت مورد نظر بر روی پایه تمایزی سلول بنیادی مربوطه ایجاد و در نهایت منجر به سلولهای اختصاصی عمل کرد آن بافت میشوند .
سلولهای پیش ساز Progenitor Cell
و در نهایت سلولهای پیش ساز هر بافت ایجاد و به سلولهای تخصصی آن بافت تمایز بیشتر می یابند
