در یک مجموعه دنباله دار تحت عنوان ” گفتارها” بر آن هستیم تا با زبان روان به توضیح پژوهش های انجام شده در مرکز تحقیقات فناوری بن یاخته که در طی سال ها در حوزه مهندسی بافت (Tissue engineering) انجام گرفته است، بپردازیم.
گفتار اول: منظور از بن یاخته چیست؟
تجربه مواجهه با افرادی که اولین بار به مرکز تحقیقات فناوری بن یاخته مراجعه می کنند به ما نشان داده که بسیاری بُن یاخته را به اشتباه بِن یاخته یا بَن یاخته تلفظ می کنند!
اگر کمی علاقمند به ادبیات باشید و یا تحصیلاتتان در حوزه علوم تجربی بوده باشد، با خواندن واژه مرکب بن یاخته این نکته از ذهنتان می گذرد که احتمالاً از دو واژه بُن به معنی بنیاد و یاخته به معنی سلول تشکیل شده باشد. در واقع نیز همین است. بُن در فرهنگ فارسی عمید، برگرفته از اسم فارسی پهلوی bon یا būnبه معنای بنیاد، بیخ، ریشه و پای دندان معرفی شده است. واژه یاخته نیز در فرهنگ فارسی معین به عنوان سلول بدن موجودات زنده معرفی شده است که دارای دو قسمت مهم سیتوپلاسم و هسته است. به این ترتیب یاخته عموماً بر سلول های گیاهی یا حیوانی دلالت دارد که در اصطلاح یوکاریوت و دارای هسته می باشند و شامل سلول های باکتریایی که اصطلاحاً پروکاریوت هستند، نمی شود.
مرکز تحقیقات فناوری بن یاخته زمانی که به عنوان یک مرکز پژوهشی در حوزه زیست پزشکی (Biomedical) با تمرکز بر مهندسی بافت شروع به کار نمود، نام بُن یاخته را برگزید که یادآور سلول های بنیادی یا همان Stem cell باشد. سلول های بنیادی ماده اولیه مهندسی بافت به شمار می روند.
در مهندسی بافت، جایگزینی یا ترمیم قسمت آسیب دیده بدن در دستور کار قرار می گیرد. برای نیل به این منظور لازم است یک بافت به شیوههای مهندسی طراحی و ساخته شود. ابتدا نیاز به طراحی یک داربست با ساختار فیزیکی مناسب است که بستری برای چسبندگی، رشد و لانه گزینی سلولها فراهم کند. این داربست ها که به مثابه بستر خارج سلولی (Extracellular matrix) هستند در گروه نانوفناوری (Nanotechnology) مرکز تحقیقات فناوری بن یاخته با روش الکتروریسی ساخته می شوند. در مرحله بعد، تکثیر سلولی و تمایز سلولی در گروه زیست شناسی سلول های بنیادی (Stemcell biology) در دستور کار قرار می گیرد. سلول های بنیادی جدا شده از بافت، خون یا بند ناف در محیط کشت تکثیر داده شده و روی داربست های ساخته شده نشانده می شوند تا با افزودن فاکتورهای شیمیائی القاگر تمایز و محیط فیزیکی آماده شده توسط بستر الکتروریسی شده، تمایز سلول های بنیادی به سلول های تمایز یافته همچون غضروف و استخوان میسر گردد. یقین از تمایز درست سلول های بنیادی به سلول های مورد انتظار با استفاده از روش های رنگ آمیزی اختصاصی انجام می گردد. در نهایت بیان ژن هایی که مارکر هر کدام از رده های سلولی تمایز یافته غضروف و استخوان به شمار می روند، در گروه زیست شناسی مولکولی و مهندسی ژنتیک (Molecular biology and genetic engineering) مورد بررسی قرار می گیرد تا احراز هویت مولکولی سلول تمایز یافته مورد تائید قرار گیرد. همچنین اگر در روند تمایز سلول بنیادی به دستکاری ژنتیکی (Genetic manipulation) با استفاده از روش هایی همچون کریسپر (CRISPER: clustered regularly interspaced short palindromic repeats) یا نوکلئوفکشن (Nucleofection) نیاز باشد، طراحی و اجرای آن توسط پژوهشگران گروه زیست شناسی مولکولی و مهندسی ژنتیک انجام می گردد. برای امکان سنجی عملیاتی شدن پروژه پژوهشی و شبیه سازی شرایط آزمایشگاهی، گروه زیست شناسی محاسباتی و بیوانفورماتیک (Computational biology and bioinformatics) مراحل مختلف تاثیر پذیری سلول، نانو ذرات و بیومولکول (Biomolecule) را با نرم افزارهایی همچون COMSOL، Molecular dynamic (MD) و Molecular Docking شبیه سازی می کند.
در حال حاضر در مرکز تحقیقات فناوری بن یاخته تمایز سلول های بنیادی به سلول های تمایز یافته غضروفی و استخوانی به عنوان مدل مطالعاتی اثر داروهای تخصصی بر سلول های تمایز یافته، به عنوان روالی معمول در جریان است. در گفتارهای آتی به تفصیل به شرح مراحل کار و گزارش های پیشین به عنوان نمونه های پژوهش در حوزه مهندسی بافت خواهیم پرداخت. با ما همراه باشید.