به گزارش اداره‌کل روابط عمومی و امور بین‌الملل کانون، نشست آموزشی «سلول‌های بنیادی؛ افق‌های نوین در حوزه علوم اعصاب» که گامی برای توسعه دسترسی برابر به آموزش‌های تخصصی است، به همت کانون علوم و فناوری‌های نوین ایران و با همکاری پژوهشگاه رویان برگزار شد.
این برنامه در ادامه سلسله رویدادهای علمی و آموزشی «سفرهای کانون به دنیای علم و فناوری» با حضور سحر کیانی، عضو هیئت علمی و مسئول بخش دانش‌آموزی پژوهشگاه رویان و دارای دکتری تخصصی فیزیولوژی، با هدف آشنایی کودکان و نوجوانان عضو مراکز کانون با مفاهیم نوین در حوزه زیست‌شناسی، سلول‌های بنیادی و علوم اعصاب روز سه شنبه ۱۱ شهریور ۱۴۰۴ برگزار شد.
مروری بر ساختار سلولی و مفاهیم پایه
کیانی در ابتدای نشست به معرفی مفاهیم پایه زیست‌شناسی پرداخت و توضیح داد: «کوچک‌ترین واحد ساختاری بدن ما سلول است. سلول‌ها در کنار یکدیگر بافت‌ها یا به عبارتی «تیشو» را تشکیل می‌دهند. بافت‌ها نیز با همکاری هم اندام‌ها یا ارگان‌هایی مانند قلب، دستگاه تنفس یا دستگاه گردش خون را می‌سازند. هر اندام وظیفه خاصی دارد؛ برای مثال، دستگاه تنفس اکسیژن موردنیاز سلول‌های بدن را تأمین می‌کند. در نهایت، مجموعه اندام‌ها و دستگاه‌ها موجود زنده را تشکیل می‌دهند. موجودات زنده در محیطی زندگی می‌کنند که تحت تأثیر عوامل و شرایط مختلف قرار دارند.»
وی افزود: «سلول‌ها به دو دسته پروکاریوتی و یوکاریوتی تقسیم می‌شوند. پروکاریوت‌ها عمدتاً شامل باکتری‌ها هستند، در حالی که یوکاریوت‌ها موجودات چندسلولی مانند گیاهان و جانوران را دربرمی‌گیرند. این تقسیم‌بندی برای مرور مفاهیم اولیه زیست‌شناسی مطرح شد تا مخاطبان با این اصطلاحات آشنا شوند.»
کیانی در ادامه با نمایش تصویری از یک سلول گیاهی، یک سلول جانوری و یک موجود تک‌سلولی، به مقایسه ساختارهای آنها پرداخت و گفت: «هر سلول شامل اندامک‌ها و ساختارهایی است که نقش کلیدی در حفظ حیات آن دارند. به‌طور کلی، هر سلول دارای هسته‌ای حاوی اطلاعات ژنتیکی و غشایی است که آن را احاطه کرده و بسته به نوع و نقش سلول در بدن، شکل و ویژگی‌های غشای آن متفاوت است.»
سلول‌های بنیادی و توانمندی‌های آنها
در بخش بعدی، کیانی به موضوع اصلی نشست، یعنی سلول‌های بنیادی، پرداخت و توضیح داد: «سلول‌های بنیادی قابلیت بالایی در تولید سلول‌ها و بافت‌های مختلف بدن دارند. این سلول‌ها می‌توانند به ارگان‌های متفاوتی تبدیل شوند و در نهایت یک موجود زنده را شکل دهند. در مراحل اولیه رشد، سلول تخم به یک توده سلولی پر از سلول‌های بنیادی همه‌توان تبدیل می‌شود. این سلول‌ها در مراحل بعدی تخصصی‌تر شده و به سلول‌های پرتوان تبدیل می‌گردند که در یک ساختار دایره‌ای شکل قرار می‌گیرند. در این مرحله، می‌توان سلول‌ها را در آزمایشگاه جدا کرد و کشت داد.»
وی ادامه داد: «در بدن افراد بالغ نیز سلول‌های بنیادی وجود دارند، اما این سلول‌ها دیگر همه‌توان نیستند و به‌صورت چندتوان عمل می‌کنند و توانایی محدودتری دارند. برای مثال، ریشه دندان‌های شیری و مغز استخوان منابع غنی از سلول‌های بنیادی هستند که می‌توان آنها را جدا کرد و در شرایط آزمایشگاهی کشت داد. همچنین، بند ناف جنین در لحظه تولد منبعی ارزشمند برای ذخیره سلول‌های بنیادی است که در ایران تا ۲۰ سال امکان نگهداری آن وجود دارد تا در صورت نیاز در بزرگسالی مورد استفاده قرار گیرد.»
تحولات علمی در حوزه سلول‌های بنیادی
کیانی با اشاره به دستاوردهای علمی در این حوزه گفت: «پروفسور یاماناکا به دلیل ایده نوآورانه‌اش در بازگرداندن سلول‌های پوستی بالغ به حالت جنینی با استفاده از ترکیب ژنی خاص، برنده جایزه نوبل شد. این روش امکان می‌دهد که از سلول‌های پوستی هر فرد، سلول‌هایی با ویژگی‌های جنینی تولید شود که قابلیت تبدیل به انواع سلول‌های بدن را دارند. این تحول بزرگی در علم پزشکی ایجاد کرده و در پژوهشگاه رویان نیز از این روش برای درمان بیماری‌های ژنتیکی استفاده می‌شود.»
روش‌های درمانی پیشرفته
در ادامه، کیانی به معرفی محصولات پزشکی درمانی پیشرفته (ATMP) شامل ژن‌درمانی، سلول‌درمانی، مهندسی بافت و درمان با محصولات پیشرفته پرداخت و توضیح داد: «در سلول‌درمانی، سلول‌ها از یک فرد دهنده (که ممکن است خود بیمار یا یکی از نزدیکان او باشد) گرفته شده و به فرد گیرنده تزریق می‌شود. این روش در ایران برای درمان برخی بیماری‌ها مانند سرطان خون و آرتروز شدید زانو در پژوهشگاه رویان استفاده می‌شود.»
وی افزود: «ژن‌درمانی روش نوینی است که در ایران در سطح آزمایشگاهی انجام می‌شود. در این روش، سلول‌های بیمار گرفته شده، ژن معیوب آنها اصلاح می‌شود و سپس به بدن بیمار بازگردانده می‌شود. همچنین، در مهندسی بافت از داربست‌های سازگار با سلول استفاده می‌شود. برای مثال، در درمان آرتروز زانو، سلول‌های غضروف‌ساز با کلاژن به‌عنوان داربست ترکیب شده و به زانو تزریق می‌شوند تا آسیب را ترمیم کنند.»
کیانی در مورد تولید داروها نیز توضیح داد: «برخی داروها منشأ باکتریایی دارند یا از سلول‌های اصلاح‌شده ژنتیکی تولید می‌شوند. این روش‌ها در درمان بیماری‌ها کاربرد دارند.»
فرآیند آزمایش و تأیید درمان‌ها
وی در مورد مراحل آزمایش و تأیید درمان‌های مبتنی بر سلول‌های بنیادی گفت: «هر درمان ابتدا در محیط آزمایشگاهی روی حیوانات آزمایش می‌شود تا ایمنی و اثربخشی آن بررسی شود. پس از آن، وارد فاز کارآزمایی بالینی روی انسان می‌شود که نیازمند دریافت مجوز از کمیته‌های تخصصی و همکاری بیماران داوطلب است. به‌موازات این فرآیند، سلول‌ها در آزمایشگاه کشت داده شده و تأثیر دارو یا درمان روی آنها بررسی می‌شود. برای دریافت مجوز از وزارت بهداشت، باید مدارک و مستندات لازم ارائه شده و پس از ارزیابی، مجوز صادر می‌شود.»
کیانی افزود: «سلول‌های تولیدشده با روش‌های مختلف را می‌توان در تانک‌های نیتروژن برای مدت طولانی فریز کرد تا در زمان نیاز استفاده شوند. ذخیره‌سازی محصولات بیولوژیک با استفاده از این تانک‌ها امکان‌پذیر است.»
سلول‌های بنیادی عصبی و کاربردهای آن
کیانی در این نشست توضیح داد: «سلول‌های بنیادی عصبی، همان‌طور که از نامشان پیداست، برای درمان بیماری‌های مرتبط با سیستم عصبی کاربرد دارند. این سلول‌ها چندتوان هستند، به این معنا که توانایی محدودی دارند و می‌توانند به نورون‌ها یا سلول‌های پشتیبان سیستم عصبی تبدیل شوند. این ویژگی آنها را برای درمان بیماری‌هایی مانند آلزایمر و پارکینسون مناسب می‌کند.»
نقش حیوانات در تحقیقات علمی
وی با تأکید بر رعایت اصول اخلاقی در تحقیقات حیوانی گفت: «ما در پژوهش‌ها تابع اصول اخلاقی هستیم و تمام تلاشمان بر این است که کمترین آسیب به حیوانات وارد شود و آنها دردی متحمل نشوند.»
کیانی در ادامه به معرفی حیوانات پرکاربرد در تحقیقات علوم اعصاب پرداخت:
موش صحرایی بزرگ (رت): این حیوان که اغلب سفیدرنگ است، از سال ۱۹۰۶ در مرکز تحقیقاتی ویستار مورد استفاده قرار گرفت. موش صحرایی به دلیل هوش بالا، گزینه‌ای ایده‌آل برای مطالعات رفتارشناسی، حافظه و یادگیری است.
موش کوچک: این حیوان به دلیل شباهت زیاد آناتومی، فیزیولوژی و ژنتیک به انسان، در تحقیقات آزمایشگاهی بسیار مورد توجه است.
خرگوش سفید بزرگ: این حیوان به دلیل سهولت خون‌گیری، در تحقیقات ایمن‌شناسی و سم‌شناسی کاربرد دارد.
خوکچه هندی و همستر: این حیوانات کوچک به دلیل دوره بارداری کوتاه و حساسیت به برخی بیماری‌ها، در تحقیقات تولیدمثل و سرطان‌شناسی استفاده می‌شوند. همستر طلایی یکی از رایج‌ترین گونه‌های مورد استفاده است و خوکچه هندی به دلیل بیماری‌های تنفسی مورد توجه قرار می‌گیرد.
میمون‌ها: کار با میمون‌ها بسیار پیچیده است و قوانین خاص خود را دارد. این حیوانات در حوزه علوم شناختی، بینایی، حافظه، یادگیری و تولید واکسن استفاده می‌شوند و به دلیل امکان انجام تصویربرداری MRI، در مطالعات مغز و اعصاب کاربرد دارند.
از سگ‌ها و گربه‌ها کمتر در آزمایش‌ها استفاده می‌شود چون جزو حیوانات خانگی هستند، اما از گربه در موارد حرکتی و اصلاح آن استفاده می‌شود.
جنین جوجه، ماهی زبرا، دام‌های بزرگ مثل گاو و گوسفند دیگر حیواناتی هستند که در آزمایشگاه از آنها استفاده می‌شود.
تعامل علوم با یکدیگر
کیانی در پایان مباحث خود درباره استفاده از هوش مصنوعی نیز اظهار کرد: «امروزه علوم مختلف به‌صورت هم‌افزا با یکدیگر همکاری می‌کنند. علوم اعصاب، هوش مصنوعی، انسان‌شناسی، روان‌شناسی و فلسفه در کنار هم فعالیت دارند و در روزگاری هستیم که فعالیت‌های بین‌رشته‌ای بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته‌اند. زیست‌شناسان، مهندسان و روان‌شناسان با همکاری مشترک، افق‌های جدیدی در علم و فناوری ایجاد کرده‌اند.»
او گفت: «یکی از پرکاربردترین زمینه‌های تعامل علوم اعصاب، هوش مصنوعی است. نرم‌افزارهای هوش مصنوعی تلاش می‌کنند رفتار مغز انسان را شبیه‌سازی کنند و مشابه آن عمل کنند. در واقع، این نرم‌افزارها سعی دارند مانند مغز انسان مسائل تعریف‌شده را حل کنند و به سؤال‌ها پاسخ دهند. مزایای استفاده از هوش مصنوعی شامل جمع‌آوری و تجزیه‌وتحلیل مؤثر داده‌ها، کمک به انسان‌ها در تصمیم‌گیری بهتر، مزیت مکانیکی، بهره‌وری و دقت، کاهش هزینه‌ها و بهبود گردش کار انسانی است. اما در کنار این مزایا، معایبی نیز وجود دارد؛ از جمله کاهش تعداد مشاغل برای انسان‌ها، از دست دادن خلاقیت و توانایی تفکر خارج از چارچوب، هزینه‌های بالا، عدم توجه به ملاحظات اخلاقی، غیرقابل‌کنترل بودن و افت کارایی سیستم.»
پاسخ به سؤال‌ها و تعامل با مخاطبان
در پایان نشست، کیانی به سؤال‌های نوجوانان، مربیان حاضر در جلسه و همچنین شرکت‌کنندگان برخط پاسخ داد و به توضیح جزئیات بیشتری درباره سلول‌های بنیادی و کاربردهای آن پرداخت.
یادآوری می‌شود بیش از ۱۴هزار نفر از طریق فضای مجازی در نشست آموزشی «سلول‌های بنیادی؛ افق نوین در علوم اعصاب» شرکت کردند.
