ژن هایی که فرمان مرگ می دهند

ژن ها را می توان ماشین هایی نانومتری به حساب آورد که در هسته سلول های موجود زنده به سر می برند و همچون معلمی دقیق دستورات لازم را به سلول های بدن دیکته می کنند

هر موجود زنده، دستگاه پیچیده ای است متشکل از واحدهای دقیقی که با نظمی عجیب در کنار هم کار می‌کنند. همه نظم و پیچیدگی و عملکرد دقیق این ماشین زیستی تحت کنترل دستگاه های بسیار کوچکتری است که ژن نام دارند. ژن ها را می توان ماشین هایی نانومتری به حساب آورد که در هسته سلول‌های موجود زنده به سر می‌برند و همچون معلمی دقیق دستورات لازم را به سلول‌های بدن دیکته می‌کنند.

دکتر محمدمهدی یعقوبی اولین فارغ التحصیل دکترای ژنتیک در ایران عملکرد ۲۷ ژن را در زمان تمایز سلول‌های بنیادی بررسی کرده و به نتایج قابل توجهی دست یافته است.

سلولهای بنیادی، سلولهایی اند که در بدن جنین، در نهایت به سلولهای بافت و اندامهای مختلف تبدیل می‌شوند. این سلولها، برخلاف سلولهای معمولی که با تقسیم شدن، سلولهای مشابه خود را به وجود می‌آورند، می توانند به هریک از انواع سلول در بدن موجود زنده تبدیل شوند و همین موضوع موجب پیدایش بافتها و اندامهای مختلف جنین می‌شود. سلولهای بنیادی به ۲ نوع سلولهای بنیادی جنینی و سلولهای بنیادی بالغ تقسیم می‌شوند.

نوع اول سلولهای بنیادی از جنین به دست می آیند. یک جنین ۳ تا ۵ روزه بلاستوسیست نامیده می‌شود و حاوی سلولهای بنیادی است که بشدت در حال تکثیرند تا اندامها و بافتهای مختلف جنین را به وجود آورند. نوع دوم سلولهای بنیادی در بدن انسان بالغ وجود دارند. این سلولها در بافتها و اندام هایی نظیر قلب، مغز، مغز استخوان و ریه‌ها وجود دارند و مخصوص ترمیم‌اند. سلولهای بنیادی بالغ هم این قابلیت را دارند که در شرایط مناسب به سلولهای مختلف متمایز شوند.

● سلول های مغز استخوان

در گذشته تصور دانشمندان بر این بود که سلولهای بنیادی هر بافت فقط به خودش متمایز می‌شود، در حالی که ثابت شده است سلولهای بنیادی مغز استخوان که به طور طبیعی سلولهای خونی را می‌سازند، در شرایط مناسب قابلیت تبدیل به هر بافتی را دارند. به دست آوردن این سلولها کار چندان پیچیده ای نیست و نیاز به جراحی خاصی ندارد و می توان آن را با سرنگ از استخوان ران بیرون کشید.

یک ویژگی مهم سلولهای بنیادی مغز استخوان نسبت به نوع جنینی این است که از خود فرد گرفته می شوند؛ بنابراین، پس از پیوند اصطلاحا پس زده نمی‌شوند چون کاملا با بافتهای سالم بدن بیمار هماهنگی دارند. علاوه بر این سلولهای بنیادی جنینی ممکن است بعد از پیوند توموری شوند و مشکلات تازه ای را برای بیمار به وجود آورند در حالی که تا به حال گزارشی از توموری شدن سلولهای بنیادی مغز استخوان به دست نیامده است. مشکل دیگر استفاده از سلولهای بنیادی جنینی، بحث اخلاقی آنهاست که همواره در جوامع بشری مطرح بوده است.

● کشف عملکرد ۲ ژن توسط محقق ایرانی

در تمایز سلولهای بنیادی به سلولهای بافتهای مختلف مشکلات زیادی وجود دارد. به طور مثال مطالعات نشان داده است که وقتی سلول بنیادی را به سمت سلول عصبی تمایز می‌دهند دچار مرگ می شوند، چون سلولهای عصبی برای زنده ماندن به عواملی نیاز دارند که در شرایط آزمایشگاه نیست. با توجه به این که همه فعالیتهای سلول تحت کنترل ژنهاست، بنابراین با بررسی نقش ژنها در تمایز شاید بتوان بر این مشکلات غلبه کرد.

دکتر محمد مهدی یعقوبی اولین دانش آموخته دوره دکترای ژنتیک در ایران که بتازگی از دانشگاه تربیت مدرس فارغ‌التحصیل شده است، در پایان نامه دکترای خود به بررسی عملکرد ژنهای مختلف در زمان تمایز سلولهای بنیادی به سلولهای عصبی پرداخته و به نتایج قابل توجهی دست یافته است که این نتایج در قالب دو مقاله در آمریکا به چاپ رسیده و نیز در جشنواره بین المللی رویان رتبه اول را کسب کرده است.

تمایز سلولهای بنیادی در آزمایشگاه به وسیله مواد بیولوژیکی و فاکتورهای رشد که در بدن موجود زنده هم همان کار را انجام می‌دهند صورت می‌گیرد. این مواد اصطلاحا القاکننده های تمایزند و زمان تمایز به نوع این موانع و نیز روش مورد استفاده بستگی دارد. بررسی فعالیت ژنها یا به اصطلاح مطالعه بیان ژنها به وسیله بررسی و شناسایی پروتئین های ایجاد شده انجام می‌شود؛ زیرا هر ژن وقتی بیان می‌شود یک رو نوشت از آن در سلول ایجاد می‌شود که آن رونوشت به پروتئین تبدیل می‌شود، در واقع فعال شدن ژن به معنی ساخته شدن رونوشت است. ژن عامل مرگ، پروتئینی را بعد از ترجمه تولید می کند که در نهایت منجر به مرگ سلول می شود؛ زیرا هر پروتئین، پروتئین دیگری را فعال می کند.

● مرگ سلولی گاهی مفید است

مرگ سلول همیشه اتفاق می‌افتد و فقط مخصوص شرایط آزمایشگاه نیست؛ یعنی در بدن موجود زنده هم ژنهای القاکننده مرگ برای مرگ سلول فعال می‌شوند و این مرگ سلولی گاهی مفید و لازم است. به طور مثال در سلولهای سرطانی ژنهای مهارکننده مرگ بیش از اندازه فعال می شوند و جلوی مرگ سلولهای سرطانی را می‌گیرند.

● امیدهایی برای آینده

دانشمندان در تلاشند از تمایز سلولهای بنیادی به سلولهای عصبی و پیوند آن به عضو آسیب دیده برای درمان بیماری هایی نظیر پارکینسون، آلزایمر، سکته مغزی یا ضایعات نخاعی استفاده کنند؛ ولی در اکثر تلاشهایی که تا به‌حال شده است، پیوند سلول عصبی با بهبود موقت همراه بوده است که علت آن می‌تواند مرگ سلولهای عصبی باشد. یکی از مشکل ترین جراحی‌های ترمیم مربوط به بیماران قطع نخاعی است، زیرا در نخاع بیش از ۲۰ میلیون رشته عصبی وجود دارد که اگر آسیب ببینند، پیوند آنها تقریبا غیرممکن است. علاوه بر این، بعد از قطع نخاع احتمال بروز آسیبهای ثانویه هم وجود دارد که یکی از آنها مرگ سلولی است؛ یعنی به مرور زمان در محل ضایعه سلولها می‌میرند و حفره ایجاد می شود یا ممکن است انحراف ستون فقرات بوجود آید.