امیر اسماعیل سندوزی

دندان پزشک، هنردوست و نویسنده

جایزه نوبل پزشکی امسال به دو دانشمند از دو گوشه کره زمین تعلق گرفت، که در محافل علمی با شگفتی پذیرفته شد.
رسانه های خبری، عناوین نسبتن یکسانی برای این کشف انتخاب کردند که شایع ترین آنها «انقلاب پزشکی» و «اکسیر جوانی» است. هر دوعنوان بیشتر ژورنالیستی است تا علمی! علت هم شاید این باشد که فرصت برای مطالعه‌ی آنچه عنوان شده بسیارکم و مطلب هم تا حدودی پیچیده است. به هرحال اکسیر به معنای: "جوهری گدازنده که ماهیت اجسام را تغییر دهد و کامل‌تر سازد" یا "هر چیز مفید و کمیاب" و "دارویی که به عقیده‌ی قدما، هر مرضی را علاج می کند"، دراین مطالعه‌ی علمی نه گویاست و نه مناسب. بین این دو عنوان، «انقلاب پزشکی» از نظر نگارنده پذیرفتنی‌تر است.

برندگان نوبل پزشکی امسال عبارتند از:
 

سر جان بی.گوردون که متولد سال 1933/1312 در انگلستان است، در سال 1960/1339 دکترای خود را از دانشگاه آکسفورد دریافت کرد و پس از آن به مؤسسه فناوری کالیفرنیا رفت. او از سال 1972/1351 به عنوان استاد زیست‌شناسی سلولی دانشگاه کمبریج کار کرده و در حال حاضر در مؤسسه گوردون در کمبریج، به پژوهش مشغول است.

شینیا یاماناکا در سال 1962/1341 در اوزاکا، ژاپن متولد شد، پزشکی خواند و دکترای خود را از دانشگاه اوزاکا دریافت کرد. او در حال حاضر استاد دانشگاه کیوتو و همکار مؤسسه گلدستون در سن‌فرانسیسکو است.

اهمیت این کشف و یک راز شگرف طبیعت، به زبان ساده

جانوران، حاصل باروری «تخمک» (یا اوول یا اووم = حاوی نصف کروموزوم های سهم ماده) توسط «اسپرم» (حاوی نصف کروموزوم های سهم نر) هستند. سلول ایجاد شده پس از لقاح، «تخم» (زایگوت) نامیده می‌شود. این سلول در اولین روزهای پس از لقاح، از طریق تقسیم «میتوز» یا مستقیم مجذور، ازیاد یافته و بسیار سریع رشد می کند. سلول های ایجادشده در این مرحله، همه نابالغ بوده و می‌توانند به تمامی انواع بافت‌های انسانی تبدیل شوند. این سلول‌ها با این توان شگرف و ناباورانه، سلول‌های بنیادی*یا سلول های پرتوان و هوشمند نام دارند، که با بزرگ‌تر شدن تخم و حین تبدیل به «جنین»، به انواع سلول‌های ویژه‌ مانند سلول‌های استخوانی، عصبی، عضلانی، بافت کبدی و سایر بافت‌های بدن تبدیل شده و ارگان های گوناگون موجود زنده را می سازند. با این تبدیل، هر یک وظیفه‌ای اختصاصی و دگرگونه را در بدن بر عهده خواهند داشت.
این سلول های پرتوان نابالغ، بعدها که در مراحل تقسیم بعدی (میوز)، تغییرات متفاوتی می‌کنند، به سلول های بالغ بدل می‌شوند. پیش از این تصور می‌شد این سیر و سفر از سلول بنیادی نابالغ به سلول بالغ، پروسه ای غیر قابل‌ بازگشت است. یاماناکا ثابت کرد و اکنون روشن شده که می‌توانند به عقب برگردند و نقش نخستین خود را، به عنوان یک سلول بارور نابالغ دوباره بازی کنند! این کشفی است خیره کننده که جهان پزشکی را به شدت خوش‌حال و آدمی را به سلامت بهتر و عمری بیشتر نوید داده است**.

سر جان ب گوردون، اولین کسی بود که دانست می‌توان از سلول‌های بالغ، برای تجدید توان سازندگی سلول‌ها وبافت‌های دیگر بهره گرفت. او اندیشیدکه سلول بنیادی بالغ که نقش خود را در ایجاد بافت های دیگر و ارگان های حیاتی جنین بازی کرده‌اند، ممکن است که این توان و فرمان ژنتیکی را در دوره بلوغ نیز، هم‌چنان در خود داشته باشند. به عبارت دیگر؛ سلول‌های بالغ می‌توانند داده‌های مورد نیاز برای تبدیل سلول به تمامی انواع سلول‌های دیگر را در خود حفظ کرده باشد.

همان سالی که شینیا یاماناکا در ژاپن متولد می شد، جان گوردون در سال 1962/1341 کشف کرد توان سلول‌های بارور بالغ، ‌برگشت‌پذیر است! او آزمونی ترتیب داد و در آن، هسته سلول نابالغ موجود در یک تخم قورباغه سفید را با هسته یک سلول بالغ روده‌ای از همین حیوان در آزمایشگاه جانشین کرد. این سلول اصلاح‌شده در نهایت به یک بچه‌قورباغه طبیعی مانند هر بچه ‌قورباغه دیگر تبدیل شد. نتیجه این آزمون نشان می‌داد که دی.ان.ای سلول بالغ، هنوز اطلاعات مورد نیاز یک سلول بارور نابالغ جنینی، برای تبدیل به ارگان های گوناگون، که لازمه‌ی تولید یک جانور جدید است را حفظ کرده است.
کشف جالب گوردون در ابتدا با ناباوری و عدم‌پذیرش از سوی دیگر محققان روبرو شد؛ اما با اعلام نتایجی مشابه توسط محققان دیگر، در نهایت پذیرفته شد و به آغاز همانندسازی پستانداران انجامید.
اکنون پس از گذشت 40 سال از کشف گوردون ، یاماناکا شاهکار و یافته علمی‌اش معرفی کرد. او نشان داد که سلول‌های ساده، با تغییر چهار کروموزم از ژنی که او جدا و عرضه کرده است، می توانند ابتدا به سلول های بنیادی نابالغ تبدیل شوند و پس از انجام وظایف ویژه‌ی حیاتیِ خود، باز به سلول های بالغ بدل گردند.
برخلافِ روش گوردون، که نشان داد سلول‌های بنیادی بالغ، می‌توانند به سلول‌های بنیادی پرتوان نابالغ تبدیل شوند و برای استفاده از این شیوه، باید هسته سلول تخمک برداشته شده و به جای آن هسته سلول بنیادی بالغ گذاشته شود، تا این توان سلول بنیادی نابالغ تجدید شده و همانند سازی صورت گیرد؛ در روش یاماناکا نیاز به این جابه‌جایی هسته نیست. هر سلول با عوض کردنِ چهار کد ژنتیکی‌اش، می تواند مانند سلول بنیادی نابالغِ اسپرم عمل کرده و ایجاد موجود جدید کند. اگر به بافت و ارگان ویژه ای نیاز هست، هر سلول آن ارگان، این توان را پس از کد گذاری ژنتیکی خواهد یافت و نیازی به خروج و جابه جایی هسته‌ای نیست!

آیا می توان با دست کاری کروموزم، توان سلول بالغ را به سلول بنیادی نابالغ رساند ؟

معروف است که دانشمندان برای بالا رفتن از مدارج ترقی، برشانه‌ی همکاران قبلی خود پا می گذارند.
یاماناکا با تکیه بر یافته های مارتین ایوانز برنده جایزه نوبل پزشکی سال 2007/1386، در سلول‌های بنیادی که از موش‌ها جدا شده و در محیط آزمایشگاه نگهداری می‌شدند، به دنبال ژن‌هایی گشت که این سلول ها را نابالغ نگه داشته‌اند.
نتیجه این تحقیق، یافتن سلول‌های پرتوان القایی بود که می‌توانستند به انواع سلول‌های دیگر از جمله فیبروبلاست‌ها، سلول‌های عصبی و بافت گوارشی تبدیل شوند. اعلام شیوه‌ای برای تبدیل سلول‌های بالغ به سلول‌های پرتوان نابالغ- بدون شناخت کد ژنتیکی- یکی از بزرگ‌ترین موفقیت های علمی جهان را در سال 2006/1385 رقم زد.

یاماناکا به جای اینکه در بیست وسه زوج کروموزم های سلول های بنیادین به دنبال ژن های مورد نظرش بگردد، به سراغ ژن هایی که سلول های نابالغ را را فعال نگهداشته اند رفت و با شناخت آن چهار ژن و فعال کردنشان در سلول های بنیادین بالغ، موفق شد آنها را فعال نابالغ کند. در نتیجه این امر، ساخت و ساز بافت ها و ارگان های متفاوت در محیط ازمایشگاهی ممکن شد! او و همکارانش ترکیبی از ژن‌های گوناگون را به سلول‌های بافت پیوندی و فیبروبلاست‌ها (فراوان‌ترین سلول بافت همبند یا پیوندی) القا کردند و در نهایت موفق شدند نسخه نهایی را کشف کنند. بررسی سلول‌ها زیر میکروسکوپ نشان می‌داد ترکیبی از 4 ژن، توانسته سلول‌های بالغ را دگربار، بازبرنامه‌ریزی کرده و به سلول‌های بنیادی نابالغ پرتوان تبدیل کند.

درواقع، او پس از کشف چنین ژن‌هایی، آزمون‌های فراوانی را ترتیب داد تا ببیند امکان بازگشت سلول‌های بالغ به توانمندی‌های زمان نابالغی آنها هست یا خیر. به زبان دیگر، آیا با فعال کردن این ژن ها، توان برنامه‌ریزی شگرفِ آنها، در تولید بافت‌های مورد نیاز موجود است یا خیر؟ جواب مثبت این پرسش، اورا شریک سر جان ب گوردون کرد.
 

---

*سلول‌های بنیادی، سلول‌هایی هستنند که در مغز استخوان و در بافت‌های هم‌بندی بدن، در همه‌ی اعضا، اعم از قلب، مغز و چشم وجود دارند. این سلول‌های بنیادی، در افراد بالغ هم وجود دارند و به آن "سلول بنیادی بالغ" می‌گویند. نوع دیگری از سلول‌های بنیادی هم هست که در جنین دیده می شود. وقتی یک اسپرم با یک اوول مخلوط می‌شوند، تخم به وجود می آید که پس از گذشت تقسیمات اول و گذر از دوران زایگوت، با تغییرات سلولی و ایجاد ارگان های متفاوت، جنین به وجود می‌آید. در مرحله‌هایی، اگر بخشی از سلول‌های زایگوت، پیش از ارگانیزاسیون (تبدیل به ارگان های جدید) را بگیریم، این سلول‌ها خود به ‌خود می‌توانند تبدیل به هر عضوی از بدن بشوند. سلول‌هایی که از این طریق می‌توان به وجود آورد، "سلول‌های جنینی" هستند. این سلول‌ها را می‌توان در آزمایشگاه به هر سلول مغزی، ماهیچه‌ای، استخوانی، چربی و... تبدیل نمود. سلول‌های بنیادی‌ رسیده نیز که در بالغین، در مغز استخوان و جاهای دیگر وجود دارند را می‌توان به بافت‌های دیگر بدن، از جمله بافت پر اهمیت مغز یا قلب تبدیل کرد.

**کاربرد پزشکی این یافته نیازمند مقاله‌ی مفصل دیگری است.