ایجاد سلول های بنیادی جنینی از سلول های بدن شما

سلول های پرتوان القایی

ویژگی های منحصر به فرد این سلول ها عبارت است از؛ توانایی تمایزیابی به تمام انواع سلو ‌های بالغ، خود تجدید پذیری نامحدود ‌‌(self-renewal) و پرتوانی (pluripotency).

بعد از اولین جداسازی hESCs در سال 1998، توجه فوق العاده‌ای به آنها معطوف گشت تا بتوان از ظرفیت‌های آنها در 1) تولید سلول‌ها و بافت‌ها برای  cell-based therapy به منظور ترمیم اندام‌های آسیب دیده، 2) مدلساز بیماری‌ها، 3) تولید مدل‌های زنده برای آزمایشات دارویی و سم شناسی و 4) بررسی فرایند‌های تکوینی و جنین شناسی و بیماری‌های پاتوفیزیولوژی، استفاده کرد.

اولین جداسازی سلول های بنیادی جنینی انسان در سال 1998 هیجان زیادی را ایجاد کرد به طوریکه استفاده از بافت های انسانی، به عنوان یک عرصه برای توسعه‌ی مدل‌های بیماری‌ها و روش‌های درمانی جدید را فراهم ساخت. امروزه  سلول های بنیادی جنینی یکی از بخش های علمی مورد توجه است به طوریکه جایزه‌ی نوبل فیزیولوژی/پزشکی سال 2007 به دکترها Capecchi, Evans و  Smithies به خاطر فعالیت هایشان در مهندسی و اصلاح ژنتیکی سلول های بنیادی جنینی موش اهدا شد و در نتیجه‌ی تلاش هایشان سیستمی‌ که امکان نگهداری سلول های بنیادی جنینی موش را در محیط کشت فراهم می‌کرد حاصل شد. سپس این سیستم برای سلول های بنیادی جنینی انسان تنظیم و گسترش یافت.

پیشرفت تکنیک ها مدرن دستورزی ژنتیکی، امکان مهندسی و اصلاح ژنتیکی سلول های بنیادی را فراهم کرده است. از جمله تکنیک های جدید در این زمینه القای پرتوانی به سلول‌های سوماتیک کاملاً تمایزیافته است. سلول های حاصل از این عمل که «پرتوان القایی» (induce pluripotent; iPS) نامیده می‌شوند ویژگی‌های مشابه سلول های بنیادی جنینی را دارند و همانند آنها قابلیت تمایزیابی به تمام انواع بافت ها را دارا می‌باشند. این تکنیک تغییر عمده‌ای را در مسیر تکنولوژی بن یاخته ایجاد کرده است، چراکه نیاز به سلول های بنیادی جنینی، برای اهداف کاربردی مذکور را مرتفع می‌سازد و پنجره‌ی جدیدی را در زمینه‌ی شخصی سازی سلول درمانی گشوده است.

از بررسی بیان بالای 24 ژن در موش که به نظر می‌رسید در پرتوانی سلول های بنیادی جنینی نقش داشته باشد 4 فاکتور را شناسایی کرده اند که بیان آنها برای تولید سلول های پرتوان القایی از فیبروبلاست کاملا‌ً تمایزیافته موش کفایت می‌کند. این 4 فاکتور عبارتند از : Oct3/4, Klf4, Sox2, c-myc

تقریباً یک سال بعد از این بررسی، پروتکل مشابه ای برای القای پرتوانی در فیبروبلاست انسانی انجام شد و فاکتورهای مشابه‌ای گزارش شد. وجه برجسته این تحقیقات حفاظت از این فاکتور‌های ژنتیکی در بین گونه ها است.

برای باز برنامه ریزی فیبروبلاست انسانی فاکتور‌های یکسانی گزارش شده است که بیانگر حفاظت شدید از این ژن ها است. آبشارهای رونویسی که به وسیله‌ی این فاکتورها ایجاد می‌شود هنوز به تفصیل شناخته ‌نشده است ولی قویاً در دست بررسی است.

4 استراتژی برای القای پرتوانی در سلول‌های سوماتیک وجود دارد که عبارتند از:

** انتقال هسته سلول سماتیک به اووسیت فاقد هسته و انتقال آن به اهداکننده رحم.

** همجوشی سلولی، سلول سماتیک با سلول‌های بنیادی جنینی که نتیجه‌ی آن تولید هیبریدی است که ویژگی‌ پرتوانی را نشان می دهد.

** در معرض قرار دادن سلو‌ل‌های سوماتیکی با رده های سلولی نامیرا که ممکن است پرتوان یا چندتوان باشند.

** آلوده کردن سلو‌ل های سوماتیک با وکتور‌های ویروسی حاوی فاکتور‌های مذکور

محققان اکنون توان تولید مدل هایی با اساس بافتی از بیماری های انسانی براساس سلول های سوماتیکی مشتق شده از افراد بیمار را دارند. این تکنولوژی دری را به سوی شخصی سازی درمان سلولی باز می‌کند؛ اگرچه با دادن پتانسیل آنکوژنیک به سلول های پرتوان القا شده، از یک سو، و استفاده از وکتورهای ویروسی از سوی دیگر، نیاز به انجام تست های با جزئیات بیشتر و دقیق تر را قبل از هرگونه کاربرد درمانی ایجاد می کند.

مطالب مرتبط:

درمان با سلول بنیادی

سلول بنیادی سرطان

بن یاخته‌ها-قسمت اول

بن یاخته‌ها(قسمت دوم)

فناوری بن‌یاخته قسمت سوم

سلول های بنیادی و فناوری بن یاخته

ویژگی های سلول های بنیادی

سلول های بنیادی بند ناف

تولد رویان؛ مرگ ناباروری

گفتگوی تبیان با رئیس پژوهشگاه رویان

حساب سپرده ی سلولی خون بند ناف

پدر رویان کیست؟ 

ژن درمانی-قسمت اول

ژن درمانی-قسمت دوم 

مهندسی بافت (1)

مهندس بافت (قسمت دوم)

منابع:

Maherali N, Sridharan R, Xie W, Utikal J, Eminli S, Arnold K, Stadtfeld M, Yachechko R, Tchieu J, Jaenisch R et al.: Directly reprogrammed fibroblasts show global epigenetic remodeling and widespread tissue contribution. Cell Stem Cell 2007, 1:55-70.

Ivey K, Muth A, Arnold J, King F, Yeh R, Fish J, Hsiao E, Schwartz R, Conklin B, Bernstein H et al.: MicroRNA regulation of cell lineages in mouse and human embryonic stem cells. Cell Stem Cell 2008, 2:219-229.

Wang Y, Medvid R, Melton C, Jaenisch R, Blelloch R: MicroRNA regulation of cell lineages in mouse and human embryonic stem cells. Nat Genet 2007, 39:380-385.

Rudolf Jaenisch,and Richard Young: Stem Cells, the Molecular Circuitry of Pluripotency and Nuclear Reprogramming. DOI 10.1016/j.cell.2008.01.015

Lief E Fenno, Leon M Ptaszek and Chad A Cowan : Human embryonic stem cells: emerging technologies and practical applications. Current Opinion in Genetics & Development 2008, 18:324–329

Hee Sun Kim,  Sun Kyung Oh, Yong Bin Park, Hee Jin Ahn, Ki Cheong Sung, Moon Joo Kang, Lim Andrew Lee, Chang Suk Suh, Seok Hyun Kim, Dong-Wook Kim, Shin Yong Moon: Methods for Derivation of Human Embryonic Stem Cells. Stem Cells 2005;23:1228–1233