تاریخچه سلول‌های بنیادی

زندگی ما زمانی شروع شد که سلول تخمک بارور تقسیم شد و سلول هایی جدید به وجود آورد؛ ماحصل تقسیم تخمک بارو نیز به تقسیم و تغییر ادامه دادند. در آغاز این سلول‌ها یکسان بودند اما با گذشت زمان به طور غیرقابل باوری از یکدیگر متمایز شدند، به طوری تنها وجه مشترکشان همان تخمک بارور اولیه بود. با نگاهی اجمالی به تاریخچه و دستاوردهای دانش سلول‌های بنیادی، خواهیم دانست که هر کدام از پژوهشگران این حوزه حداقل یک بار به این مطالب ساده اذعان کرده اند؛ شنیا یاماناکا نیز از این قاعده مستثنی نیست. تا قبل از یاماناکا یک تفکر معمول بیان می‌کرد که سلول بالغ و یا تخصصی نمی‌تواند به مرحله نابالغی خود بازگردد، اما اکنون ثابت شده است که این تفکر غلط است. یاماناکا این مدعا را در سال ۲۰۰۶ به طور موفقیت آمیزی اثبات کرد. همسانسازی تعدادی ژن با ژنوم موش‌ها و سپس از نوبرنامه ریزی کردن سلولها، به طور ساده، یاماناکا را به این مهم رساند.اُسکایا، ۴ سپتامبر ۱۹۶۲ شنیا در سال ۱۹۶۲ در شهر صنعتی اسکایا ژاپن به دنیا آمد. پدر شنیا یک کارخانه صنعتی کوچک را اداره می‌کرد. آشنایی شنیا با محیط‌های صنعتی و نمرات بالای فیزیک و ریاضی در دبیرستان، او را به ادامه تحصیل در رشته مهندسی تهییج می‌کرد در حالی که توصیه پدر، ادامه تحصیل در حوزه پزشکی بود. پس به توصیه پدر در سال ۱۹۸۱ به پذیرش در دانشکده پزشکی کوبه درآمد. تجربه درد عضلانی او در پاهایش، او را به ادامه تحصیل در تخصص ارتوپدی تشویق کرد. بعد از گذشت دو سال از تجربه کار در بیمارستان او به زودی متوجه شد که مهارت جراحی اش به خوبی ای که انتظارش را داشت نیست. نارضایی پزشکان و سوپروایزرهای بیمارستان از یک سو و تجربه مشاهده زجرکشیدن و نارحتی بیماران در طول بیماریهای ارتوپدیک از سوی دیگر، اهداف دکتر یاماناکا را به طور کلی تغییر داد: یافتن مکانیسم این بیماری‌ها و راهی برای درمان آن ها.از جراح به دانشمنددر قدم اول تحقق هدف تازه، یاماناکا مدرک Ph. D. خود را در فارماکولوژی اخذ و در آزمایشگاه یاماموتو مشغول به کار شد. چهار سال بعدی را در کنار همکاران خود به تحقیق در زمینه فاکتورها خونی پرداخت. در حالی که در دوران رزیدنتی رقبای او سایر رزیدنتها در بیمارستان بودند، در صورت موفقیت در ارائه نظریه‌ای جدید، یافته هایش می‌توانست در هر ژورنالی چاپ شود.از میان همه انتخاب‌های او برای موقعیت‌های ُپست دکترا، او او آزمایشگاه بیماری‌های قلب و عروق گلدستون سانفرانسیسکو را انتخاب کرد که به گفته خودش بهترین تصمیم زندگی او بود چرا که محیط بسیار مناسبی برای هر محقق جویای نامی بود. در آنجا بود که نحوه کشت سلول‌های بنیادی موش و تولید یاخته‌های چندژنی رافرا گرفت. درسال۱۹۹۶اومجددا به ژاپن بازگشت. در یک نمونه کارآزمایی، یاماناکا ژن سنتز کننده N-استیل‌ترانسفراز را از ژنوم سلولهای بنیادی موش برای مشاهده اثر آن حذف کرد. او دریافت که این ژن برای رشد موش‌ها ضروری است. شگقتی او زمانی دوچندان شد که پی برد سلول‌های دستکاری ژنتیکی شده می‌توانند به خوبی تقسیم شوند اما به خوبی متمایز نمیشوند. این یافته‌ها معنای سلول‌های بینادی را برای یاماناکا از ابزار به موضوع تغییر دًاد. چگونه سلول‌ها توانایی تمایز را حفظ می‌کنند در حالی که مرتبا تقسیم می‌شوند؟ چه چیز می‌توانست برای او از رد پروژه NAT1 توسط ژورنالها بدتر باشد؟ این شکست او را به این باور رساند که زمان آن فرارسیده که راه ناتمام جراحی را از سر بگیرد و به ماجراجویی اش در سلولهای بنیادی خاتمه دهد. اما دو اتفاق مهم او را از این تصمیم وا داشت؛ اول انتشار خبر موفقیت جیمز تامسون و همکارانش در تولید سلولهای بنیادی انسانی در سال ۱۹۹۸ بود که سلول‌های بنیادی را به پزشکی مرتبط ساخت و دوم عضویت در آزمایشگاه NAIST به عنوان دستیار پروفسور بود.شنیا یاماناکاغیرممکن وجود ندارد تازگی و هیجان انگیز بودن سلول‌های بنیادی انسانی باعث شد که این موضوع هدف اصلی NAIST شود. آن‌ها به زودی با دو مانع سرسخت رو به رو شدند؛ اولی مسائل اخلاق (که در شمارههای پیشین به آن پرداخته شد) و دومی رد ایمونولوژیکی توسط بدن انسان. با دانستن این موضوع که این دو مانع در همه جای دنیا وجود دارد، یاماناکا برای غلبه بر این دو مانع هدف موسسه را تولید سلول‌های شبه سلول بنیادی از سلول‌های سوماتیک، بدون استفاده از سلول بنیادی قرار داد. چند ماه بعد یان ویلموت با تولید اولین پستاندار کلون شده، هر آنچه که دانشمندان سلول‌های بنیادی به آن نیاز داشتند را ارائه داد. این مسأله اثبات کرد که فاکتور مولد بودن در سلول‌های بنیادی به سلول‌های سوماتیک نیز منتقل می‌شود. همین کافی بود که شور و انرژی از دست رفته تحقیقات یاماناکا دوباره بازیابی شود. او به خوبی می‌دانست که به دست آوردن سلول‌های بنیادی از سلول‌های سوماتیک کار ساده ای برای او و تیمش نخواهد بود به طوری که تصور نمی‌کرد بتواند در طول زندگی اش به این هدف دست یابد.فرضیهٔ ابتدایی او مبنی بر فاکتورهای مولد بودن در سلولهای بنیادی موش با همت همکارانش به مرحله اجرا درآمد و تا سال ۲۰۰۵ او و تیمش ۲۴ فاکتور مداخله گر در مولد بودن سلول‌های سوماتیک را کشف کردند. هنگامی که آن‌ها ترکیبی از این ۲۴ژن را در قالب یک وکتور ویروسی ارائه دادند، مشاهده کردند که سلولهای جدید از نظر ظاهری و تقسیم مشابه سلول‌های بنیادی هستند. زمانی که این سلول‌ها به موش تزریق شد آن‌ها تنوعی از سلول‌های مختلف را مشاهده کردند که مؤید مولد بودن آن‌ها بود. در میان انبوه‌ترکیب‌های ژنتیکی این ۲۴ژن، آن‌ها در نهایت‌ترکیب مورد نظر که متشکل از چهار ژن بود را کشف کردند. سرانجام در اواخر سال ۲۰۰۵ یاماناکا موفق شد سلول‌های شبه سلول بنیادی را تحت عنوان «سلول‌های بنیادی مولد القایی» تولید ومعرفی کند. ضمنًا به منظور برطرف کردن هرگونه شک و شبهه آزمایش را مجددا تکرار نمود و تفاوتی در نتیجه حاصل نشد. درست پس از این موفقیت آن‌ها در سال ۲۰۰۷ با همان متد و به وسیله ۴ژن مداخله گر موفق به تولید سلول‌های بنیادی انسان از سلول سوماتیک شدند. این سلول‌ها توانایی بالقوه ای برای تحقیقات فارماکولوژیکی و درمانی داشتند. هزاران ماده شیمیایی و دارویی بعدها بر این سلول‌ها تست شدند که بعضی از آن‌ها داروهایی موثر برای بیماری‌های صعب العلاج به شمار می‌آمدند. من بسیار مضطرب بودم از نتیجهٔ پروژه ای که شروع کرده بودیم، چرا که متدی که ما برای آن انتخاب کرده بودیم از آن چه که انتظار داشتیم ساده‌تر بود. این جمله از شنیا یاماناکا بیانگًر این است که گاهی اوقات مکانیسم‌های ساده ای که معمولا با شتابزدگی کنار گذاشته می‌شوند می‌توانند زمینه ساز خلق پدیده ای تازه در زیست شناسی باشد. دستاوردهای شنیا یاماناکا که جز تاریخچه پر فراز و نشیب سلول‌های بنیادی است، بار دیگر این موضوع را یادآور می‌شود که وجود موانع و محدودیت‌های دانش سلول‌های بنیادی، این علم را از تکاپو و پیشرفت روزافزون باز نخواهد داشت.نویسنده: یاسر زند در نشریه دانشجویی پزشکی سبا