پیوند سلول های بنیادی به بیماران قلبی با استفاده از نانوتکنولوژی

• هدف از پیوند
هدف از انجام این عمل تهیه و پیوند نوع خاصی از سلول های بنیادی بالغ به بیماران قلبی بود. بیمارانی كه در این روش مورد مطالعه و آزمایش قرار گرفتند، دچار ایسكمی عضلات قلبی (از بین رفتن سلول های میوكارد در نتیجه قطع جریان خون) بودند و انجام عمل پیوند عروق میان بر كرونری یا بای پس (Bypass) برای آنان كارساز نبود.در این روش جدید كه نوعی درمان با استفاده از سلول های بنیادی است و نیازمند انجام عمل قلب باز است، ابتدا با استفاده از نور لیزر، بافت عضلانی قلب بیمار در ناحیه دچار ایسكمی تحریك می شوند. سپس سلول های بنیادی اخذ شده از خود فرد به اطراف ناحیه دچار آسیب تزریق می شوند تا ضمن تمایز به سلول های عضله قلب، منطقه آسیب دیده را ترمیم نمایند.
• سلول های بنیادی مورد استفاده و شیوه عمل
مطالعات بالینی برای بررسی كار این روش یاد شده در ترمیم ضایعات عضله قلب، تاكنون بر روی هشت بیمار دچار ایسكمی عضله قلب انجام شده است. در این روش كه در نوع خود شیوه جدیدی از پیوند سلول های بنیادی به بیماران محسوب می شود، از سلول های بنیادی بالغ رده ACC۱۳۳+ كه از مغز استخوان خود بیمار جداسازی می شود، استفاده می شود. در شیوه مذكور، كل مراحل نمونه گیری (آسپیراسیون) از مغز استخوان بیمار، جداسازی سلول های بنیادی ACC۱۳۳+ و تزریق آنها به ناحیه ایسكمیك عضله قلب، در مدت زمانی حدود ۳ ساعت قابل انجام است.لازم به ذكر است كه در این روش، نمونه مغز استخوان، پس از بیهوشی بیمار در اتاق عمل و از استخوان های لگن تهیه می شود. حجم نمونه مغز استخوان گرفته شده در این مرحله فاكتور مهمی است كه تعداد نهایی سلول های بنیادی ACC۱۳۳+ را تعیین می كند. گروه جراحی ما تاكنون بیشترین مقدار گزارش شده مغز استخوان (حدود ۳۳۰ میلی لیتر) در دنیا را از بیمار اخذ كرده است. پس از این مرحله، سلول های بنیادی مورد نظر با استفاده از كیت خاصی از نمونه آسپیره مغز استخوان جداسازی می شود و به روش ترانس اپی كاردیال (از بیرون عضله قلبی) به نقاط متعدد اطراف ناحیه ایسكمیك تزریق می شود.
• استفاده از لیزر به عنوان عامل تقویت كننده
استفاده از لیزر در این عمل به علت توان آن در ایجاد واكنش التهابی موقت در بافت و افزایش خون رسانی به ناحیه دچار آسیب است. در واقع قبل از تزریق سلول های بنیادی به ناحیه ایسكمیك، جهت تحریك خون رسانی به آن ناحیه و زنده نگهداشتن سلول های بنیادی تزریق شده، از خاصیت التهاب زایی موقت لیزر به عنوان یك عامل كمكی در ترمیم سریع تر ناحیه استفاده می شود. در این عمل، ابتدا به كمك لیزر حدود ۱۵ تا ۲۰ حفره در عضله قلب ایجاد شده و سپس سلول ها به اطراف ناحیه دچار ایسكمی تزریق می شوند. بنابراین لیزر در این عمل فقط به عنوان یك عامل تقویت كننده برای افزایش جریان خون استفاده می شود.
• مزایای این روش پیوند
۱- با توجه به این كه كلیه مراحل استخراج و پیوند سلول های بنیادی در مدت زمان حدود ۳ ساعت قابل انجام است، بنابراین مدت ماندن بیمار در اتاق عمل به طور قابل ملاحظه ای كوتاه تر است.
۲- استفاده از كیت ویژه جداسازی سلول های بنیادی در یك سیستم بسته و استریل، عملاً نیاز به آزمایشگاه های مجهز و پیشرفته با استانداردهای خاص (GMP Lab) را مرتفع می كند. این كار با بالا بردن ضریب ایمنی كار، احتمال انتقال آلودگی و عفونت به بیمار را منتفی می سازد.
۳- تمام مراحل تهیه نمونه مغز استخوان، جداسازی سلول ها و پیوند آنها، در اتاق عمل و صرفاً توسط خود جراح قلب صورت می گیرد. بنابراین با استفاده از این شیوه نیازی به همكاری گروه دیگری از متخصصان مانند هماتولوژیست ها و غیره نیست.
۴- با توجه به اینكه در این روش علاوه بر تزریق سلول های بنیادی به اطراف عضله دچار عارضه، از خاصیت هم افزایی نور لیزر نیز استفاده می شود، در نتیجه التهاب موقت ایجاد شده ناشی از تابش نور لیزر، خون رسانی به ناحیه ایسكمیك و تزریق شده، افزایش می یابد و با این كار، احتمال موفقیت در پیوند سلول های بنیادی و زنده ماندن سلول های پیوندی افزایش می یابد.
• این روش پیوند برای كدام گروه از بیماران قلبی مناسب است
گروهی از بیماران قلبی برای درمان مشكلات و نارسایی های قلبی، نیاز به عمل جراحی قلب باز و پیوند عروق میان بر كرونری یا بای پس دارند. اما گاهی اوقات پس از این كه بیماری برای انجام عمل بای پس عروق كرونری، تحت عمل قلب باز قرار می گیرد، به علت برخی مشكلات از جمله كوچك بودن رگ بسته شده یا سفت شدن بافت های پیرامونی، امكان چنین عملی برای بهبودی وی وجود ندارد. در این شرایط، یكی از بهترین گزینه ها انجام عمل پیوند سلول های بنیادی به ناحیه دچار آسیب قلب است. بنابراین، در روش مذكور جراح قلب قادر است پس از مواجهه با چنین بیمارانی، فقط در مدت زمان ۳ ساعت، ضمن تهیه سلول های بنیادی، آنها را به قلب بیمار پیوند بزند. به عبارت بهتر، یكی از قابلیت های ارزشمند و درخور توجه این روش آن است كه نه تنها پیش از عمل جراحی، بلكه پس از باز كردن قفسه سینه بیمار نیز، جراح این امكان و فرصت را خواهد داشت تا از روش سلول درمانی استفاده كند.شایان ذكر است كه در بیش از ۵۰ درصد بیماران قلبی، قبل از اقدام به عمل جراحی معیارهای لازم برای پیوند سلول های بنیادی وجود دارد. اما با این روش، در مورد بیماران دیگری كه در حالت اورژانس به بیمارستان منتقل شده و این تشخیص قبلاً برای آنها داده نشده باشد، می توان پس از اقدام به عمل جراحی و در حین كار چنین تصمیمی را اتخاذ كرد. برای مثال اگر بیمارانی كه در مرحله نهایی نارسایی قلبی قرار داشته و به علت سخت شدن دیواره عروق كرونری، رگ های درگیر به طور كامل بسته شده و به موقع تحت درمان بای پس قرار نگیرند، جراح تنها پس از باز كردن قفسه سینه بیمار متوجه عدم كارایی روش بای پس برای درمان فرد می شود، در چنین موارد اورژانسی می توان با پیوند سریع سلول های بنیادی به قلب بیمار، جان او را نجات داد.
• هزینه پیوند سلول های بنیادی با روش مذكور
همان طور كه قبلاً ذكر شد، در روش یاد شده، برای تهیه سلول ها از كیت ویژه ای برای جداسازی سلول های بنیادی ACC۱۳۳+ از نمونه مغز استخوان بیمار استفاده می شود. هزینه استفاده از این كیت برای هر بیمار در حدود سه تا هفت هزار یورو است. علت گران بودن این كیت آن است كه كل لوازم آن یك بار مصرف بوده و برای هر عمل باید مجموعه تازه ای استفاده شود. اما به رغم گران بودن كیت، استفاده از این ابزار به دلیل استریل بودن و داشتن سیستم كاملاً بسته آن، نیاز به سرمایه گذاری های كلان جهت تجهیز آزمایشگاه های پیشرفته با شرایط GMP Lab برای تهیه سلول های بنیادی عاری از آلودگی را كاملاً مرتفع می كند. لازم به ذكر است كه كیت مورد استفاده در این عمل ویژه كارهای بالینی است و با انواع آزمایشگاهی آن كه ارزان تر بوده و مجوزهای استفاده برای انسان را ندارد، كاملاً متفاوت است.
• خصوصیات سلول های بنیادی مورد استفاده
همانطور كه ذكر شد، از سلول های بنیادی رده ACC۱۳۳+ كه از مغز استخوان خود فرد جداسازی می شود، برای سلول درمانی در این روش استفاده می شود. در حال حاضر و براساس یافته های محققان، سلول های بنیادی ACC۱۳۳+ به عنوان سلول های بنیادی اولیه شناخته می شوند. به عبارت دیگر، این سلول ها توانایی تمایز به اغلب سلول های دیگر از جمله سلول های عصبی، ماهیچه ای قلبی و استخوانی (استنوكلاست) را دارا هستند. بنابراین در مقایسه با دیگر رده های سلولی اخذ شده از مغز استخوان، بهترین شرایط را برای پیوند دارند.
• جداسازی سلول های ACC۱۳۳+ با استفاده از نانوتكنولوژی
در كیت ویژه ای كه برای جداسازی سلول های بنیادی ACC۱۳۳+ از نمونه مغز استخوان استفاده می شود، جداسازی سلول ها بر مبنای اتصال رسپتورهای سلولی به گیرنده اختصاصی آنها استوار است. به عبارت دیگر، سلول های بنیادی ACC۱۳۳+ در سطح خود دارای رسپتوری به نام ACC۱۳۳ + هستند كه قادر است به گیرنده اختصاصی خود اتصال یابد. گیرنده مذكور كه آنتی بادی اختصاصی (منوكلونال) علیه ACC۱۳۳ + است، به یك قطعه ۵۰ نانومتری با خاصیت آهن ربایی متصل می شود كه اصطلاحاً آنتی بادی منو كلونال كونژوگه نامیده می شود. پس از تهیه خون مغز استخوان، نمونه را از ستونی كه حاوی آنتی بادی های كونژوگه تثبیت شده است، عبور می دهند. در نتیجه سلول های بنیادی با گیرنده سطحی ACC۱۳۳+ به آنتی بادی ها چسبیده و به راحتی قابل جمع آوری هستند، در حالی كه رده های دیگر سلولی موجود در نمونه از ستون خارج و حذف می شوند.

منبع : باشگاه اندیشه