سلول‌های بنیادی مزانشیمی (MSCs) چیست؟
سلول‌های بنیادی مزانشیمی (Mesenchymal Stem Cells) یا MSCs نوعی از سلول‌های بنیادی بالغ هستند که قابلیت تمایز به انواع مختلف سلول‌ها از جمله سلول‌های استخوان، غضروف، چربی، و عضله را دارند. این سلول‌ها به دلیل توانایی بالای خود در بازسازی و ترمیم بافت‌ها، در پزشکی بازساختی و درمان بیماری‌های مختلف بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند.
بازار آینده سلول‌های بنیادی مزانشیمی در جهان
اندازه و رشد بازار: بازار جهانی سلول‌های بنیادی مزانشیمی (MSCs) در سال 2023 ارزشی در حدود 3.85 میلیارد دلار داشته و پیش‌بینی می‌شود که تا سال 2030 به حدود 8.84 میلیارد دلار برسد. این رشد با نرخ ترکیبی سالانه (CAGR) حدود 12.6% خواهد بود.
عوامل محرک رشد بازار:
پیشرفت‌های فناوری و پزشکی: افزایش فعالیت‌های تحقیقاتی و توسعه در حوزه کشت و حفظ سلول‌ها، همراه با پیشرفت در تکنیک‌های تمایز و نگهداری، نقش مهمی در رشد بازار دارد. شرکت‌هایی مانند Thermo Fisher Scientific و STEMCELL Technologies پیشرو در این حوزه هستند. کاربردهای درمانی متنوع: سلول‌های بنیادی مزانشیمی در درمان بسیاری از بیماری‌ها از جمله اختلالات التهابی و ایمنی، بیماری‌های قلبی‌عروقی، ترمیم استخوان و غضروف و بیماری‌های کبدی کاربرد دارند.
روش‌های مشخصه‌یابی سلول‌های بنیادی مزانشیمی (MSCs)
برای مشخصه‌یابی و تأیید هویت سلول‌های بنیادی مزانشیمی، از روش‌های مختلفی استفاده می‌شود که به بررسی ویژگی‌های فنوتیپی، مولکولی و عملکردی این سلول‌ها می‌پردازد. در ادامه، مهم‌ترین روش‌های مشخصه‌یابی MSCs توضیح داده می‌شود:
فلوسایتومتری: یکی از روش‌های استاندارد برای مشخصه‌یابی MSCs، استفاده از فلوسایتومتری برای شناسایی مارکرهای سطحی سلول است. MSCs باید به طور مثبت مارکرهای CD105، CD73، و CD90 را بیان کنند و مارکرهای CD45، CD34، CD14 یا CD11b، CD79a یا CD19 و HLA-DR را بیان نکنند. این پروفایل فنوتیپی توسط انجمن بین‌المللی درمان‌های سلولی (ISCT) به عنوان معیار استاندارد برای شناسایی MSCs تعریف شده است.
2.مشخصه یابی مولکولی:
واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR): استفاده از PCR برای شناسایی بیان ژن‌های خاص مرتبط با MSCs. این روش می‌تواند به تأیید هویت سلول‌ها و بررسی تمایز آنها به انواع مختلف سلولی کمک کند.
رنگ‌آمیزی ایمونوسیتوشیمی: استفاده از آنتی‌بادی‌های اختصاصی برای شناسایی پروتئین‌های خاص روی سطح یا داخل سلول‌ها. این روش به تعیین حضور یا عدم حضور مارکرهای خاص کمک می‌کند.
توانایی تمایز: MSCs باید توانایی تمایز به سلول‌های استخوانی، غضروفی و چربی را داشته باشند. این تمایز با استفاده از محیط‌های کشت اختصاصی و بررسی تغییرات مورفولوژیکی و مولکولی سلول‌ها انجام می‌شود.
تمایز استخوانی: استفاده از رنگ‌آمیزی آلزارین رد برای شناسایی رسوب‌های کلسیمی.
تمایز غضروفی: استفاده از رنگ‌آمیزی آلسیان بلو برای شناسایی گلیکوزامینوگلیکان‌ها.
تمایز چربی: استفاده از رنگ‌آمیزی Oil Red O برای شناسایی قطرات چربی داخل سلولی.
میکروسکوپ الکترونی (SEM): بررسی ساختار سطحی سلول‌ها و ویژگی‌های مورفولوژیکی آنها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی.
میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM): بررسی ساختار داخلی سلول‌ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری برای شناسایی اجزای سلولی مانند میتوکندری، شبکه آندوپلاسمی و سایر ارگانل‌ها.
منابع سلول‌های بنیادی مزانشیمی و ویژگی‌های هر یک:
مغز استخوان:
مغز استخوان یکی از غنی‌ترین منابع MSCs است که به دلیل توانایی بالا در ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده، به طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. سلول‌های بنیادی مغز استخوان قابلیت تمایز به سلول‌های استخوانی، غضروفی و چربی را دارند.
کاربردها: به طور عمده در درمان بیماری‌های دژنراتیو استخوانی و مفصلی مانند آرتروز و پوکی استخوان استفاده می‌شود
بافت چربی:
بافت چربی یک منبع فراوان و قابل دسترس برای MSCs است. استخراج سلول‌های بنیادی از بافت چربی نسبت به مغز استخوان کمتر تهاجمی است و این سلول‌ها توانایی بالایی در ترمیم بافت‌های نرم دارند.
کاربردها: به طور عمده در پزشکی زیبایی، ترمیم بافت‌های نرم و درمان جراحات پوستی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
خون بند ناف:
خون بند ناف نوزادان تازه متولد شده یک منبع مهم برای MSCs است که از مزیت‌های آن می‌توان به کمترین میزان رد پیوند و توانایی بالا در تمایز به انواع مختلف سلول‌ها اشاره کرد.
کاربردها: بیشتر در درمان بیماری‌های خونی و ایمنی و نیز در درمان برخی بیماری‌های ژنتیکی کودکان استفاده می‌شود.
پالپ دندان:
پالپ دندان‌های شیری و دندان‌های دائمی نیز منبع دیگری برای MSCs است که به دلیل سهولت در دسترسی و استخراج آن مورد توجه قرار گرفته است.
کاربردها: به طور عمده در بازسازی بافت‌های دندانی و ترمیم آسیب‌های عصبی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
روش‌های جداسازی سلول‌های بنیادی مزانشیمی (MSC)
جداسازی از مغز استخوان:
روش‌ها:
استخراج مغز استخوان: با استفاده از سوزن مخصوص، مغز استخوان از استخوان لگن یا استخوان ران استخراج می‌شود.
کشت سلولی: مغز استخوان استخراج شده در محیط کشت مناسب قرار داده می‌شود تا MSCs از سایر سلول‌ها جدا شوند. این سلول‌ها با توجه به ویژگی‌های چسبندگی خود به سطح کشت متصل می‌شوند و قابل جداسازی هستند.
جداسازی از بافت چربی:
لیپوساکشن: چربی از نواحی مختلف بدن با استفاده از روش لیپوساکشن استخراج می‌شود.
تجزیه آنزیمی: چربی استخراج شده با استفاده از آنزیم‌هایی مانند کلاژناز تجزیه می‌شود تا سلول‌های بنیادی آزاد شوند.
سانتریفیوژ: سلول‌های جدا شده با استفاده از سانتریفیوژ جدا می‌شوند و سپس در محیط کشت مناسب کشت داده می‌شوند.
جداسازی از خون بند ناف:
روش‌ها جمع‌آوری خون بند ناف: پس از تولد نوزاد، خون بند ناف جمع‌آوری می‌شود.
جداسازی سلولی: خون جمع‌آوری شده تحت فرآیند جداسازی قرار می‌گیرد تا MSCs استخراج شوند.
کاربردهای بالینی سلول‌های بنیادی مزانشیمی
بیماری‌های قلبی:
مثال: تزریق MSCs به بیماران مبتلا به انفارکتوس میوکارد (حمله قلبی) می‌تواند به ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده قلب کمک کند و عملکرد قلب را بهبود بخشد.
درمان بیماری‌های ارتوپدی:
مثال: استفاده ای بازسازی غضروف در بیماران مبتلا به آرتروز که موجب کاهش درد و بهبود حرکت مفصل می‌شود.
درمان بیماری‌های نورولوژیک:
مثال: تزریق MSc به مبتلایان آسیب‌های نخاعی می‌تواند به ترمیم سلول‌های عصبی کمک کرده و بهبودی قابل توجهی در عملکرد حسی و حرکتی بیماران ایجاد کند.
درمان بیماری‌های خودایمنی:
مثال MSCs با تنظیم ی بدن می‌توانند در درمان بیماری‌هایی مانند لوپوس و آرتریت روماتوئید مؤثر باشند و علائم بیماری را کاهش دهند.
ترمیم زخم‌ها و سوختگی‌ها:
مثال: استفاده از MSCs بر خم‌های دیابتی که به سختی ترمیم می‌شوند، می‌تواند فرآیند بهبود زخم را تسریع کرده و از عفونت‌های جانبی جلوگیری کند.
منابع
Phys.org: New technique enables successful cultivation o (MedXpress)ls on the surface of ionic liquids
Medical Xpress: New type of stem cell contains potential for knee cartilage regeneration in arthritic mice
Medical Xpress: Researchers pioneer novel stem cell therapy for diabetic wound healing
شرکت دانش بنیان آرکا پژوهان آریانا اولین تولید کننده ظروف کشت سلول و بافت در ایران می باشد. این شرکت تمام تلاش خود را به کار می بندد تا محصولاتی با کیفیت بالا و قیمت مناسب را خدمت پژوهشگران عزیز عرضه نماید.
