سلولهای بنیادی
درمان زخم با سلولهای بنیادی
نقش سلولهای بنیادی در ترمیم زخم
سلولهای بنیادی، سربازان قهرمان بدن در بازسازی و ترمیم بافت‌ها، نقشی حیاتی در التیام زخم ایفا می‌کنند. این سلولهای شگفت‌انگیز که به مثابه سلولهای خام عمل می‌کنند، می‌توانند به انواع مختلف سلولهای تخصصی در بدن تمایز یافته و در فرآیند ترمیم زخم شرکت کنند.
سلولهای بنیادی به عنوان یک رویکرد نوین در درمان زخم بستر مورد توجه قرار گرفته‌اند. این سلول‌ها که قادر به تبدیل به انواع مختلف سلولهای بدن هستند، می‌توانند در فرایند بهبودی زخم‌های بستر نقش موثری ایفا کنند. به طور معمول، سلولهای بنیادی معمولاً از منابع مختلفی مانند نخاع استخوان، چربی، یا میزبان دیگران به دست می‌آیند.
استفاده از سلولهای بنیادی در درمان زخم بستر می‌تواند به تسریع فرایند بهبودی، تجدید سلول‌ها و بازسازی بافت‌های آسیب دیده کمک کند. این سلول‌ها می‌توانند فرایند التیام را تسریع دهند و از تشکیل زخم‌های عمیق و مزمن جلوگیری کنند.
با این حال، استفاده از سلولهای بنیادی در درمان زخم بستر هنوز در مراحل ابتدایی خود قرار دارد و نیاز به تحقیقات بیشتر و آزمایش‌های بالینی دارد تا اثربخشی و ایمنی این روش به طور کامل مشخص شود. اما این یک رویکرد جذاب است که در آینده می‌تواند بهبودی معناداری در درمان زخم‌های بستر به ارمغان آورد.
مکانیسم اثر سلولهای بنیادی در ترمیم زخم:
سلولهای بنیادی از طریق مکانیسم‌های مختلفی به التیام زخم کمک می‌کنند:
- کاهش التهاب: سلولهای بنیادی می‌توانند با ترشح عوامل ضد التهابی، التهاب زخم را که مانع از ترمیم بافت می‌شود، کنترل کنند.
- ایجاد رگ‌های خونی جدید: رشد رگ‌های خونی جدید برای رساندن اکسیژن و مواد مغذی ضروری برای ترمیم بافت حیاتی است. سلولهای بنیادی می‌توانند با تمایز به سلولهای اندوتلیال، در تشکیل رگ‌های خونی جدید نقش داشته باشند.
- تحریک تولید سلولهای جدید: سلولهای بنیادی می‌توانند با ترشح فاکتورهای رشد، تکثیر و تمایز سلولهای دیگر را تحریک کرده و به این ترتیب به بازسازی بافت آسیب‌دیده کمک کنند.
- کاهش تشکیل اسکار: سلولهای بنیادی می‌توانند با تنظیم فرآیند التیام، از تشکیل اسکارهای ضخیم و غیرطبیعی جلوگیری کنند.
درمان زخم پای دیابتی با سلولهای بنیادی
استفاده از سلولهای بنیادی برای درمان زخم پای دیابتی یک حوزه تحقیقاتی نوظهور و امیدوارکننده است. زخم‌های پای دیابتی عوارض جدی دیابت هستند که می‌توانند منجر به عفونت در زخم، قطع عضو و حتی مرگ شوند. سلولهای بنیادی به دلیل توانایی‌شان در تمایز به انواع مختلف سلول‌ها و ترویج ترمیم بافت، پتانسیل قابل‌توجهی برای بهبود روند التیام زخم‌های دیابتی دارند.
انواع سلولهای بنیادی در ترمیم زخم:
دو نوع اصلی از سلولهای بنیادی در ترمیم زخم نقش دارند:
- سلولهای بنیادی مزانشیمی (MSCs): این سلول‌ها را می‌توان از منابع مختلفی مانند چربی، مغز استخوان و خون بند ناف استخراج کرد. سلولهای بنیادی مزانشیمی می‌توانند به سلولهای مختلف مانند استخوان، غضروف، عضله و چربی تمایز یابند.
- سلولهای بنیادی اپیدرمی: این سلول‌ها در لایه بیرونی پوست یافت میشوند و می‌توانند به سلولهای جدید پوستی تمایز یافته و به ترمیم زخم‌های سطحی کمک کنند.
روش‌های درمانی با سلولهای بنیادی:
- تزریق مستقیم سلولهای بنیادی: سلولهای بنیادی می‌توانند به طور مستقیم به محل زخم تزریق شوند.
- مهندسی بافت: سلولهای بنیادی را می‌توان در آزمایشگاه با داربست‌های سه‌بعدی کشت داد تا بافت‌های جدیدی ایجاد شود که سپس می‌توان آنها را به محل زخم پیوند زد.
- استفاده از مشتقات سلولهای بنیادی: مشتقاتی از سلولهای بنیادی، مانند اگزوزوم‌ها و میکرووزیکل‌ها، می‌توانند برای تحریک ترمیم زخم استفاده شوند.
مزایای استفاده از سلولهای بنیادی:
- تحریک رشد بافت جدید: سلولهای بنیادی می‌توانند به سلولهای جدید تمایز یافته و به جایگزینی بافت‌های آسیب‌دیده کمک کنند.
- کاهش التهاب: سلولهای بنیادی می‌توانند مواد ضد التهابی ترشح کنند که به کاهش التهاب در محل زخم کمک می‌کنند.
- بهبود جریان خون: سلولهای بنیادی می‌توانند عروق خونی جدید ایجاد کنند که به بهبود جریان خون به محل زخم و افزایش اکسیژن و مواد مغذی رسانی کمک می‌کند
- سرعت بخشیدن به روند التیام: سلولهای بنیادی می‌توانند با تحریک فرآیندهای ترمیمی، به التیام سریعتر زخم کمک کنند.
- کاهش خطر عفونت: سلولهای بنیادی دارای خواص ضد میکروبی هستند که می‌توانند به کاهش خطر عفونت زخم کمک کنند.
- بهبود کیفیت زندگی: ترمیم سریعتر و کاملتر زخم با استفاده از سلولهای بنیادی می‌تواند کیفیت زندگی بیمار را به طور قابل توجهی ارتقا دهد.
معایب استفاده از سلولهای بنیادی:
- تحقیقات در حال انجام است: تحقیقات در مورد استفاده از سلولهای بنیادی برای درمان زخم پای دیابتی هنوز در مراحل اولیه است و اثربخشی و ایمنی این روش درمانی به طور کامل اثبات نشده است.
- هزینه: درمان با سلولهای بنیادی پرهزینه می باشد.
- خطرات احتمالی: مانند هر روش درمانی، استفاده از سلولهای بنیادی با خطرات احتمالی مانند عفونت و واکنش‌های ایمنی همراه است.
-
ایمنی: نگرانی‌هایی در مورد ایمنی و اثربخشی طولانی‌مدت استفاده از سلولهای بنیادی در انسان وجود دارد
-
محدودیت‌های قانونی و اخلاقی: استفاده از سلولهای بنیادی مشمول قوانین و مقررات مختلفی است که باید به دقت رعایت شوند.
ملاحظات سلولهای بنیادی:
- استفاده از سلولهای بنیادی برای درمان زخم پای دیابتی باید تحت نظارت یک متخصص زخم انجام شود.
- تمام بیماران کاندیدای درمان با سلولهای بنیادی نیستند.
- قبل از شروع درمان با سلولهای بنیادی، مزایا و معایب این روش درمانی را با پزشک خود به دقت بررسی کنید.
کاربردهای درمانی سلولهای بنیادی در ترمیم زخم:
تحقیقات نشان داده است که استفاده از سلولهای بنیادی در درمان انواع مختلف زخم، از جمله زخم‌های مزمن، زخم‌های دیابتی و سوختگی می‌تواند موثر باشد. روش‌های مختلفی برای انتقال سلولهای بنیادی به محل زخم وجود دارد، از جمله تزریق مستقیم، استفاده از داربست و ژل و پیوند سلولی.
آینده استفاده از سلولهای بنیادی در ترمیم زخم:
با وجود چالش‌های موجود، تحقیقات در زمینه استفاده از سلولهای بنیادی برای ترمیم زخم به طور فعال ادامه دارد. پیشرفت‌های علمی در این زمینه امیدوار کننده است و نشان می‌دهد که سلولهای بنیادی پتانسیل تبدیل شدن به روشی انقلابی در درمان انواع مختلف زخم را دارند.
تزریق سلول های بنیادی مزانشیمی یکی از راه های پیشنهادی برای درمان درمان زخم های پیشرفته (مانند اسکار حاصل از سوختگی، زخم پای دیابتی ایسکمیک) است. ترمیم زخمها از طریق تشکیل بافت اسکار در محل زخم رخ می دهد. ایجاد اسکار یک فرآیند طبیعی و پیچیده شامل تشکیل کلاژن و تشکیل مجدد سلولهای پوششی است که تداوم آناتومی و ساختمانی پوست آسیب دیده را تشدید می کند. زخم پای دیابتی شایع ترین عارضه بیماری دیابت است. % 15 بیماران دیابتی در طول عمر خود دچار زخم پای دیابتی میشوند که حدود % 15 از آنها با وجود اقدامات درمانی، دچار قطع عضو می شوند. در اسکارهای ناشی از سوختگی نیز به علت جمع شدگی پوست و کوتاه شدن طول اسکار، محدودیت حرکت در ناحیه آسیب دیده به جود می آید. آنچه پس از بهبود و درمان سوختگی برای بیماران بسیار حائز اهمیت است از بین رفتن جای زخم حاصل از سوختگی است. بنابراین هدف اصلی از درمان های سوختگی به دست آوردن حداکثر نتایج عملکردی و زیبایی می باشد. سلول درمانی با استفاده از سلول های بنیادی مزانشیمی به دلیل ویژگی ضد التهابی و نیز بازسازی بافتی این سلول ها به عنوان یش درمان کمکی موجب تسریع بهبود و ترمیم زخم در این بیماران می شود.
یکی از حوزه های تخصصی ترمیم زخم در کلینیک تخصصی زخم کیان، درمان زخم با استفاده از سلول درمانی بوده که این فرایند در سه روش استفاده از پانسمان آمنیوتیک، استفاده از سلول های فیبروبلاست و استفاده از سلول های بنیادی مزانشیمی قابل انجام است.
درمان زخم بستر با سلول های بنیادی
درمان زخم بستر یک چالش پزشکی است که ممکن است در بیمارانی که به طور طولانی به صورت مستمر در تخت بستر قرار دارند، ایجاد شود. استفاده از سلولهای بنیادی برای درمان زخم‌های بستر نیز یکی از روش‌های پیشرفته در این زمینه است. این روش می‌تواند بهبود فرآیند ترمیم زخم و پیشگیری از عفونت‌های مرتبط با زخم بستر را تسریع کند.
سلولهای بنیادی، سلول‌هایی با توانایی تقسیم بالا بوده، که به طور کامل تمایز نیافته‌اند. در پستانداران سلولهای بنیادی به دو دسته کلی تقسیم میشوند؛ سلولهای بنیادی جنینی که از بلاستوسیت جدا می شوند و سلولهای بنیادی بالغ که در بافت‌های مختلف دیده میشوند. یکی از انواع سلولهای بنیادی، سلولهای بنیادی مزانشیمی (Mesenchymal Stem Cell) است. این سلول‌ها، سلول‌هایی هتروژن، فیبروبلاست مانند، غیر خونی، چند توان، با توانایی خود نوزایی (Self-Renewing) بوده که مجموعه‌ای از آنتی‌ژن‌های سطحی را بیان می‌کنند و می‌توانند در شرایط آزمایشگاهی به دودمان‌های مختلف سلولی (آدیپوسیت، کندروسیت و استئوسیت) تمایز پیدا کنند.
سلولهای بنیادی مزانشیمی از منابع مختلفی استخراج میشوند، یکی از این منابع مغز استخوان است. سلولهای بنیادی مزانشیمی استخراج شده از مغز استخوان با توجه به اینکه از لحاظ تاریخی به عنوان استاندارد طلایی MSCs پذیرفته شده‌اند، به طور گسترده‌ای تعیین ویژگی شده‌اند. سلولهای بنیادی مزانشیمی در انسان به طور معمول از نمونه‌های مغز استخوان مشتق شده از ستیغ ایلیاک (Iliac crest) استخوان لگن و یا از استخوان‌های درشت نی و ران جدا می‌گردند. از ایرادات وارده به مغز استخوان در مقایسه با بندناف به عنوان منبع سلولهای بنیادی مزانشیمی می‌توان به این موارد اشاره کرد؛ تهاجمی بودن روش نمونه‌گیری، دردناک بودن، میزان بالای آلودگی ویروسی، کاهش قابل ملاحظه در تعداد سلول‌ها و ظرفیت تکثیر و تمایز آنها با پیشرفت سن، پتانسیل مهار ایمنی کمتر زمانی که با سلولهای T-cell فعال شده کشت داده میشوند.
از سلولهای بنیادی به منظور تولید سایر سلول‌ها و همچنین بافت‌های مختلف استفاده می‌گردد. استفاده از سلولهای بنیادی در درمان، بخصوص در حوزه سلول درمانی بسیار چشم‌گیر است. ذخیره‌ی سلولهای بنیادی غیرخونی علاوه بر ذخیره‌ی سلولهای خونی (HSCs) از بندناف، فرصت‌های درمانی بیشتری را در اختیار افراد قرار می‌دهد. انواع مختلفی از سلولهای بنیادی در بافت بندناف وجود دارند، که هر کدام پتانسیل‌های کاربردی مختلف دارند. این بافت عمدتاً غنی از سلولهای بنیادی مزانشیمی می‌باشد. سلولهای بنیادی مزانشیمی پیش‌ساز سلولهای سیستم عصبی، اندام‌های حسی، بافت‌های سیستم گردش خون، پوست، استخوان، غضروف و غیره هستند. همچنین این سلول‌ها تنظیم‌کننده‌های ایمنی (Immunomodulatory)، و سلول‌هایی چند توان (Multipotency) بوده، که به سرعت تکثیر میشوند و این ویژگی‌های منحصر به فرد آنها، منجر به آن شده که به منظور بازسازی استخوان‌ها و غضروف، بازسازی ماهیچه‌های قلبی و… در سلول درمانی استفاده شوند. بعلاوه این سلول‌ها می‌توانند به استئوبلاست‌های طبیعی تمایز یابند و بدین ترتیب منجر به رشد سریع استخوان‌ها و کاهش شکستگی گردند. همچنین این سلول‌ها منجر به تمایز سلولهای T به سلولهای T تنظیم‌کننده میشوند، که این امر نقش حائز اهمیتی در حفظ تلورانس و جلوگیری از ایجاد بیماری‌های خودایمنی دارند. اما به طور کلی، از جمله کاربردهای بالینی MSCs می‌توان در درمان دیابت (١٠%)، بیماری‌های قلبی- عروقی (٩%)، بیماری‌های تنفسی (١٠%)، بیماری‌های خودایمن (١٠%)، عصبی (٩%)، اختلال عصبی تکاملی (٣%)، آرتروز (٥%)، مفصل و غضروف (٣%)، سکته‌های مغزی (٣%)، کبد (١٠%) و ارتوپدی (٩%) اشاره کرد.
سلولهای بنیادی مزانشیمی از منابع مختلفی مانند مغز استخوان، خون محیطی، خون بندناف، بافت بندناف، جفت، پرده آمنیون، مایع آمنیوتیک، بافت چربی، غضروف، پوست، پالپ دندان، سینوویوم، آندومتر، مغز و نخاع، پانکراس، کبد، بیضه، تخمدان و قرنیه چشم استخراج می‌شود. آزمایشگاه تحقیق و توسعه شرکت فناوری بن‌یاخته‌های رویان سلولهای بنیادی مزانشیمی را از بافت بندناف استخراج می‌کند و این امر منجر به آن می‌گردد که آلودگی ویروسی به کمترین حالت خود برسد، همچنین به فرد اهداکننده هیچگونه آسیبی وارد نشود و بنابراین نوعی روش غیرتهاجمی می‌باشد. پروتکل مورد استفاده در این آزمایشگاه منجر به تولید قابل پیش‌بینی سلولهای بنیادی مزانشیمی از بافت بندناف در سطح انبوه (Large Scale) با زنده‌مانی بالا در یک بازه زمانی مشخص گردیده‌است.
آلوژنیک نبودن منبع سلول مزانشیمی مغز استخوان نسبت به بندناف (این ویژگی در بندناف باعث شده منبع نامحدودی از سلولهای آلوژن برای تهیه بانک‌های بافتی فراهم آید که در آینده از محصولات سلولی آلوژن آنها برای کاربردهای درمانی استفاده گردد)، بر خلاف بندناف نیاز به تطبیق آنتی‌ژنی لکوسیت انسان (HLA) کامل دارند، لذا بروز بیماری پیوند علیه میزبان (GVHD) را افزایش می‌دهند. بنابراین بررسی برای یافتن منبع جایگزین مناسب که حاوی سلول‌هایی با قدرت تمایز و تکثیر بیشتر، ویژگی‌های ایمنی بهبود یافته، بدون القا کنندگی تومور، با خطر آلودگی ویروسی کمتر، با اهدا کنندگانی جوان، همسن و سازگار از اهمیت چشمگیری برخوردار می‌باشد؛ لذا بافت بندناف به عنوان جایگزینی مناسب انتخاب گردیده است. تعداد کل MSC هایی که می‌توان از بافت بندناف بدست آورد متفاوت است و به روش جداسازی مورد استفاده وابسته است. CD٧٣ CD١٠٥ و CD٩٠ را بیان می‌کنند، در حالی که مارکرهای سلولهای خونی و اندوتلیال از جمله CD٤٥، CD٣٤، CD١٤ یا CD١١b، CD٧٩ alpha یا CD١٩ یا HLA-DR دیده نمی‌شوند. به عبارت دیگر مارکرهای آنتی‌ژنی اختصاصی (CD١٣، CD٤٤، CD٩٠، CD٧٣،CD١٠٥) بیش از ٩٥% و مارکرهای خونی یا اندوتلیالی (CD١٤، CD١١b، CD٣٤، CD٤٥،CD٣١،HLA-DR) را کمتر از ٢% بیان می‌کنند، بعلاوه سلولهای بنیادی مزانشیمی در شرایط آزمایشگاهی به استئوبلاست، آدیپوسیت و کندروبلاست تمایز می‌یابند.
پرده آمنیوتیک چیست؟
پرده آمنیوتیک داخلی‌ترین لایه مجاور مایع آمنیوتیک و جنین می‌باشد. ضخامت آن بین ٠,٠٢mm تا ٠.٥mm می‌باشد و از لایه سلولهای اپیتلیومی، غشاء پایه، لایه متراکم کلاژنی، لایه سلولهای شبه فیبروبلاستی و لایه اسفنجی تشکیل می‌شود که از ویژگی‌های پرده آمنیوتیک می‌توان به موارد ذیل اشاره کرد:
- غنی از فاکتورهای رشد و سایتوکین‌هایی که منجر به اپیتلیال سازی می‌شود.
- دارای خواص ضد میکروبی و ویروسی بوده، سبب کاهش عفونت در موضع زخم می‌شود.
- با خاصیت ضد التهاب مانع تشکیل اسکار به دنبال ترمیم زخم می‌شود.
- ماتریکس مناسبی را برای مهاجرت و تکثیر سلول‌ها فراهم می‌آورد.
- سبب کاهش درد در محل زخم می‌شود.
- از ایمنی زایی پایینی برخوردار است، لذا توسط افراد دفع نشده و به سادگی پذیرفته می‌شود.
- سد حمایتی زیستی (Bio-Barrier) را برای بافت ها فراهم می‌آورد.
- فرآوری آن بر اساس دستورالعمل‌های استانداردهای بین المللی در شرایط کاملا استریل و در اتاق‌های تمیز انجام می‌شود.
پرده آمنیوتیک در چه مواردی کاربرد دارد؟
نحوه درمان بسیار ساده است؛ تنها کافی است سلولهای بنیادی را روی قسمتی از پوست که دچار سوختگی شده است اسپری کنید و منتظر بهبودی باشید. پس از اینکه سلولهای بنیادی روی قسمت آسیب دیده اسپری شد مدت زمان اثردهی تنها چند روز طول می‌کشد. این روش درمانی برای مردی که در یک حادثه آتش‌سوزی دچار سوختگی شد به کار گرفته شد و سوختگی درجه دو وی طی چهار روز کاملا بهبود یافت.
این روش درمانی دارای مزیت‌هایی نسبت به رشد آزمایشگاهی پوست و جراحی پیوند است که تاثیرگذاری آنها هفته‌ها یا گاهی ماه‌ها به طول می‌انجامد. افرادی که تحت عمل پیوند پوست قرار می‌گیرند معمولا از عفونت و دیگر مشکلات رنج می‌برند.
فناوری توسعه داده شده توسط RenovaCare در مراحل اولیه به سر می‌برد و FDA هنوز فروش آن را در ایالات متحده تایید نکرده است و هنوز نمی‌توان این محصول را برای خرید پیدا کرد. این شرکت در صدد به دست آوردن تاییدیه فروش است و به تازگی اعلام کرده است در دور آخر آزمایش‌ها مشخص شد که این دستگاه توانایی اسپری کردن مایع حاوی سلول های پوستی را به صورت یکنواخت و متراکم دارد.
آزمایش‌های انجام شده در Stem Cell Systems GmbH نشان داد این وسیله می‌تواند بیش از ۲۰ هزار قطره را به صورت یکنواخت در یک قسمت آزمایشی اسپری کند و سوزن و سرنگ معمولی در مقایسه با آن فقط ۹۱ قطره تولید می‌کند. سلولهای بنیادی پوست پس از اسپری شدن توسط این وسیله دارای ۹۷٫۳ درصد قابلیت زیست‌پذیری خواهند بود. RenovaCare در حال ادامه تحقیقات خود در این زمینه و در صدد به دست آوردن تاییدیه FDA و در نهایت امکان فروش این محصول است. شرکت مذکور به ارائه ۵۱۰(k) برای FDA پرداخته است که اعلام قصد و هدف آن برای روانه کردن این محصول در بازار به شمار می آید و اغلب پیش از آزمایش های بالینی انجام می شود.
