بازبرنامه ریزی سلولی

چندسالی است که در رسانه ها و جراید و حتی کتب و مقالات در مورد واژه سلول های بنیادی خوانده و یا شنیده اید. این سلول ها که در بدن همه ما انسان ها و سایر موجودات وجود دارند، می توانند به سرعت تکثیر شده و هم نوع خود را به وجود آورند و هم می توانند به سلول های دیگر نیز تمایز یابند. در منابع وارد شده در انتهای طرح می توانید در مورد این سلول ها و مشخصات و انواع آن مطالعه نمایید. اما هدف از این طرح در مورد باز برنامه ریزی سلول است.

برای آشنا شدن با این واژه توضیحاتی مختصر داده می شود. همه ما دارای سلول هایی در بدن خود هستیم که این سلول ها به مرحله آخر زندگی خود رسیده اند  به اصطلاح بالغ شده اند. این سلول های بالغ فقط می توانند وظایف مربوط به خود را انجام دهند و نمی توانند به سایر سلول ها تبدیل شوند. این سلول ها پس انجام کارهای خود شاید محکوم به مرگ شوند. اما یک سلول جوان تر و نابالغ تر می تواند علاوه بر کارهای خود تا حدی سلول مشابه دیگر را نیز به وجود آورد. البته باید در نظر داشت که سلول بالغ نیز این ویژگی را دارد ولی به مراتب کمتر از سلول نابالغ است.
سلول بنیادی همان طور که گفته شد می تواند به سایر سلول ها نیز تمایز پیدا کند اما سلول بالغ نیز می تواند دارای این توانایی شود؟
این سوال مقدمه ای شد که دانشمند ژاپنی (یاماناکا) در سال 2006 بتواند سلول بالغ را تحت فاکتورهای ژنی به سلول بنیادی تبدیل کند و حال این سلول مشخصات سلول های بنیادی را داراست. این کار به اندازه ای پر اهمیت و تاثیر گذار در زیست شناسی بود که جایزه نوبل سال 2012 مشترکاً به او ودانشمند دیگری به نام گوردون  اهدا شد. گوردون در سال 1962 مقدمه شبیه سازی را کلید زد و یاماناکا در سال 2006 سلول های بازبرنامه ریزی شده را ایجاد نمود. همان طور که می دانید همیشه جایزه نوبل را پس از چند سال کار کردن افراد می دهند اما به قدری کار یاماناکا عالی بود که پس از 6 سال به او اهدا شد.
 به فرایند تبدیل یک سلول بالغ به نابالغ بازبرنامه ریزی شدن گویند. از آن سال به بعد دیگر دانشمندان و محققین به فکر تمایز این سلول های باز برنامه ریزی شده که دیگر به آنها IPS(Induced pluripotent stem cells) گفته می شود پرداختند و موفقیت های خود را در مجلات علمی به ثبت رساندند.
یاماناکا در ابتدای کار شگفت انگیز خود تعداد بسیاری از فاکتورهای موثر را کاندید نمود. سپس شروع به حذف تک تک هر کدام از فاکتورها در محیط نمود و هر کدام از ژن ها که جواب مناسب را به او نمی دادند از لیست خود حذف نمود. پس از چندین ماه کار و تکرارهای متوالی از این آزمایشات به چهار فاکتور اساسی به نام های Oct4 (Pou5f1), Sox2, cMyc, Klf4 رسید که به این فاکتورهای در حال حاضر فاکتورهای یاماناکا گفته می شود. 

این فاکتورها تا حدودی منشا ویروسی دارند بنابراین نمی توان در حال حاضر برای درمان از آنها استفاده نمود. اما مطمئناً در آینده ای نزدیک این مشکل بر طرف خواهد شد و آنگاه به راحتی شاید بتوان در درمان بیماری ها از آنها استفاده نمود.
به طور مثال می توان از سلول های فرد بیمار سلول های بالغ را گرفت و در آزمایشگاه به سمت سلول مورد نظر تمایز داد و سپس به همان فرد تزریق نمود. چون سلول ها از خود فرد هستند قاعدتاً سیستم ایمنی آنها را رد نخواهد کرد و بنابراین مشکل رد پیوند در بیماری های اخیر تا حدودی مرتفع می شود.

اما این بازبرنامه ریزی یا reprograming تا حدودی بازدهی کمی دارد و همان طور که ذکر شد در حال حاضر مشکل ویروسی بودن باید مرتفع گردد. همچنین این سلول های IPS نیز مانند سایر سلول های بنیادی می توانند ایجاد تراتوما کنند. مشکل دیگر نیز این است که این سلول ها به طور کامل بازبرنامه ریزی نمی شوند و تا حدی خاطره سلول قبلی را در خود حفظ می کنند.