مروری بر دستاوردهای 25ساله پژوهشگاه رویان

 سلول بنیادی، مادر تمام سلول‌ها است و توانایی تبدیل شدن به کلیه سلول‌های بدن را دارد. این سلول‌ها توانایی خود نوسازی (Self Renewing) و تمایز (Differentiating)  به انواع سلول‌ها از جمله سلول‌های خونی، قلبی، عصبی و غضروفی را دارند. ضمن آنکه در بازسازی و ترمیم بافت‌های مختلف می‌توانند به درون بافت‌های آسیب دیده‌ای که بخش عمده سلول‌های آنها از بین رفته است، پیوند زده‌ شده و جایگزین سلول‌های آسیب دیده شوند و به ترمیم و رفع نقص در آن بافت بپردازند.

این امر باعث شده تا سلول‌های بنیادی، دست مایه تحقیقاتی پژوهشگران برای ارائه راهکارهای درمانی انواع بیماری‌ها شده است.

پژوهشگاه رویان نیز که از سال 1370 با هدف ارائه خدمات درمان ناباروری و انجام پژوهش‌های بنیادی و کاربردی در زمینه علوم سلولی راه‌اندازی شد، تحقیقات وسیعی در این زمینه انجام داده است به گونه‌ای که بعد از گذشت 25 سال از فعالیت خود تبدیل به مرکز ارائه دهنده خدمات تحصصی و فوق تخصصی در زمینه علوم سلولی و سلول درمانی در ایران و خاورمیانه شده است.

انتشار 684 مقاله ISI و 316 مقاله داخلی، ارائه هزار و 75 خلاصه مقاله بین‌المللی، اجرای 616 طرح تحقیقاتی در سطح ملی و بین المللی، ثبت 44 مورد کارآزمایی‌های بالینی در سایت وزارت بهداشت و سایت جهانی PubMed  ، ثبت 44 اختراع و برگزاری بیش از 9 دوره کارشناسی ارشد و 7 دوره دکترای تحصصی با همکاری دانشگاه علم و فرهنگ در رشته بیولوژی تکوینی با مجوز وزارت علوم، تنها بخشی از عملکرد این پژوهشگاه به شمار می‌رود.

از جمله دستاوردهای این پژوهشگاه می‌توان به موارد ذیل اشاره کرد:

فعالیت‌های درمانی، پژوهشی و آموزشی این پژوهشگاه در قالب  سه پژوهشکده و دو مرکز خدمات تخصصی (مرکز درمان ناباروری و مرکز سلول درمانی) با راهبرد از علم تا کاربرد در حال انجام است.

پژوهشکده زیست شناسی و فناوری سلول‌های بنیادی

فعالیت این پژوهشکده با گروه‌های پژوهشی «سلول‌های بنیادی و زیست شناسی تکوینی»، «فناوری نانو و زیست مواد»، «زیست پزشکی ترمیمی و سلول درمانی» و «زیست شناسی سامانه‌های مولکولی» بر توسعه تحقیقات سلول‌های بنیادی بر روی حیوانات آزمایشگاهی و انجام کارآزمایی‌های بالینی متمرکز است.

بر این اساس پژوهشکده زیست شناسی پژوهشگاه رویان با تکیه بر دانش فنی و تجهیزات تخصصی اقدام به راه‌اندازی بانک‌های سلول‌های بنیادی شد. این بانک شامل رده‌هایی از انواع سلول‌های بنیادی بزرگسالان، جنینی انسانی، سلول‌های بنیادی جنینی موشی، پرتوان القایی انسانی از افراد سالم و افراد با بیماری‌های خاص ژنتیکی، پرتوان القایی موشی و کارسینومای انسانی و موشی است.

تمانی سلول‌های ذخیره شده در این بانک دارای شناسنامه معتبر هستند که در آن اطلاعاتی در زمینه نوع، منشا سلول، ماهیت کروموزومی و ‌ویژگی‌های رده سلولی است.

آزمایشگاه زیست شناسی مولکولی از دیگر بخش‌های این پژوهشکده است که به منظور دستیابی پژوهشگران به داده‌های مولکولی برای تایید آزمایش‌های سلولی راه‌اندازی شده و در حال حاضر در بیش از 40 طرح تحقیقاتی مشارکت دارد.

طراحی و ذخیره آغازگرها، استخراج DNA و RNA از سلول‌های کشت داده شده، سنتز cDNA، امکانات ژل الکتروفورز و رنگ آمیزی با اتیدیوم بریوم ژل رد، آنالیز داده‌ها، جداسازی و آنالیز توالی‌های تنظیمی ژن‌های دخیل در تمایز سلول‌های بنیادی، همسانه سازی ژن‌ها به منظور بررسی عملکرد آنها در آزمایشگاه و بررسی آلودگی مایکوپلاسما با استفاده از تکنیک PCR از جمله خدمات این آزمایشگاه به شمار می‌رود.

آزمایشگاه الکتروفورز این پژوهشکده نیز در زمینه ثبت الکتریکی از سلول‌های تمایز یافته حاصل از سلول‌های بنیادی پرتوان انسانی و ایجاد مدل حیوانی بیماری‌های نورودژنراتیو همانند ضایعات نخاعی،‌ پارکینسون و بیماری‌های شبکیه فعال شده است.

آزمایشگاه سایتومتری و تصویربرداری نیز در راستای ارائه خدمت در زمینه‌های مختلف سایتومتری فعال است. تکنیک فلوسیتومتری از ابزارهای رایج در تشخیص بیماری‌ها و انجام پژوهش‌ها است.

در آزمایشگاه بافت شناسی این پژوهشکده نیز خدمات کامل بافت شناسی به منظور تهیه برش‌های انجمادی و بافت‌های قالب‌گیری شده در پارافین و رزین و انواع دیگری از روش‌های رنگ آمیزی عمومی و اختصاصی سلولی و بافتی ارائه می‌شود.

ایجاد بانک خون بند ناف

سلول‌های بنیادی خونساز (HSC) خون بند ناف، همانند سلول‌های بنیادی مغز استخوان مسؤول خودنوزایی دایمی سلول‌های ایمنی و خونی هستند از این رو بانک‌های خون بند ناف به منظور ذخیره‌سازی این خون و خدمات‌رسانی به بیماران در بسیاری از کشورها تاسیس شده‌اند.

بانک عمومی خون بند ناف رویان با هدف ذخیره واحدهای خون بند ناف با کیفیت بالا، تکوین روش‌های جدید برای انجماد و ذوب سلول‌ها و ارتقا سطح آزمایش‌های کنترل کیفی برای انتخاب بهترین واحد به منظور پیوند و تدوین معیارهای جدید برای اهدا کنندگان در سال 1387 تاسیس شد.

از زمان تاسیس تاکنون بیش از 5 هزار واحد خون بند ناف در این بانک منجمد و ذخیره سازی شده است و در سال 1391 اولین نمونه خون بند ناف برای یک پسر 13 ساله مبتلا به لوسمی حاد به مرکز پیوند مغز استخوان شریعتی ارسال و پیوند با موفقیت انجام شد.

انجماد انواع سلول‌های بنیادی مانند مغز استخوان و خون محیطی از دیگر فعالیت‌های این بانک است که حاصل آن ذخیره سازی 58 نمونه از سلول‌های بنیادی خون محیطی و مغز استخوان بیماران و 12 مورد نیز پیوند موفق با استفاده از این سلول‌ها بوده است.

پژوهشکده پزشکی تولیدمثل

گروه ناباروری زنان پژوهشکده پزشکی تولید مثل رویان یک مرجع در کشور محسوب می‌شود و از زمان تاسیس پژوهشگاه رویان تاکنون هزاران بیمار نابارور در مرکز فوق تخصصی درمان ناباروری رویان درمان شده و صاحب فرزند شدند.

بهبود کیفیت گامت‌ها و جنین، مطالعه جنبه‌های مولکولی بلوغ گامت و تکوین جنین،‌ راه‌اندازی همکنشی جنین با انواع مختلف سلول‌های سوماتیک، مطالعه جنبه‌های مولکولی انجماد گامت، جنین و بافت‌های تناسلی، انجماد بافت تخمدان و بیضه و تمایز سلول بنیادر در راستای تکوین سیستم تولید مثلی، تاسیس بانک تخمدان انسانی از جمله اقدامات این گروه است.

محققان این پژوهشکده با 3 آزمایشگاه سیتوژنتیک پزشکی، ژنتیک مولکولی و تشخیص پیش از لانه گزینی گام‌های اساسی در درمان ناباروری برداشته‌اند.

آزمایشگاه سیتوژنتیک پژوهشگاه رویان به منظور ارائه خدمات در زمینه‌های انجام آزمایش‌های ژنتیکی به زوج‌های ایرانی ایجاد شد. این آزمایشگاه سالانه به 10 هزار زوج خدمات تخصصی ارائه می‌کند.

آزمایشگاه ژنتیک مولکولی نیز با پیشرفته‌ترین امکانات خود اقدام به ارائه خدماتی چون تشخیص ژنتیکی پیش لانه گزینی به روش مولکولی در زوجین مبتلا به تالاسمی مینور، تشخیص تریزومی‌های 13، 18 و 21 و نیز اختلالات تعدادی کروموزمی‌های جنسی در جنین QFPCR ، تشخیص ریز حذف‌های بازوی بلند کروموزوم Y در مردان مبتلا به ناباروری و تشخیص علل ژنتیک ناشنوایی با بررسی موتاسیون در ژن‌های کانکسین 26 و 30 و نیز موتاسیون میتوکندریایی می‌کند.

بانک بافت تخمدان انسانی

امروزه با پیشرفت‌های علم پزشکی بسیاری از سرطان‌ها پس از تشخیص و اقدام به موقع قابل درمان هستند و بیمار می‌تواند با یک دوره شیمی درمانی یا رادیوتراپی و به دنبال آن جراحی و برداشت تومور بدخیم به زندگی عادی برگردد.

انتخاب شیمی درمانی هر چند در بسیاری از موارد تنها راه علاج و بهترین استراتژی درمان است اما به علت عوارض شدیدی که ایجاد می‌کند، می‌تواند فعالیت فیزیولوژیک برخی از دستگاه‌های بدن را پس از بهبود بیمار سرطانی به مخاطره اندازد؛ چرا که شیمی درمانی و رادیوتراپی در یک زن جوان سبب مرگ تدریجی فولیکول‌های بدوی ناحیه قشری تخمدان می‌شود و تخمک گذاری را پس از رهایی از سرطان به طور کامل مختل می‌سازد و در این زمان بیمار با مشکل جدی نازایی مواجه خواهد شد.

بانک تخمدان انسانی گروه جنین شناسی پژوهشگاه رویان تلاش می‌کند تا بافت تخمدان را با استفاده از بهترین روش انجماد و نگهداری کند. همچنین سعی دارد تا شرایط کشت آزمایشگاهی بافت و فولیکول‌های انسانی را بهینه سازی و مکانیسم‌های مولکولی مختلف دخیل در بلوغ و تکوین فولیکول را بررسی کند.

این بانک از سال 1390 به عنوان یکی از زیر گروه‌های بخش جنین شناسی این پژوهشگاه راه‌اندازی شد و تا اسفند 92 به پذیرش تعداد 40 بیمار پرداخته است و با انجماد و نگهداری بافت تخمدان پشتوانه آرامش روانی و امید به آینده و تحقق رویای فرزندار شدن بیماران سرطانی را رقم می‌زند.

مرکز سلول درمانی رویان

اولین مطالعه بالینی پژوهشگاه رویان که در واقع آغازی برای فعالیت‌های تحقیقاتی مرکز سلول درمانی بوده است به گونه‌ای که در سال 83 با حمایت سازمان گسترش صنایع نوین با هدف استفاده از سلول‌های بنیادی در بیماران مبتلا به سکته حاد قلبی طراحی و اجرا شد.

طی اجرای این پروژه حداقل 3 پروژه بالینی دیگر نیز به فهرست مطالعات بالینی پژوهشگاه رویان اضافه شد.

در اوایل سال 86 آزمایشگاه پیوند رویان به عنوان یک واحد مستقل با هدف انجام مطالعات بالینی به صورت متمرکز و انجام مطالعات لازم برای ایجاد زیر ساخت‌های توسعه‌ای در این زمینه تاسیس شد.

افزایش مطالعات بالینی از 4 مطالعه به حداقل 10 مطالعه در پایان  سال 86 و اتمام مراحل تحقیقاتی پروژه‌های استفاده از پیوند سلول‌های ملانوسیت برای بیماران مبتلا به ویتیلیگو (لک و پیس)، کشت سلول‌های لیمبال برای مبتلا به نقض سلول‌های بنیادی لیمبال موجب شد که محققان پژوهشگاه رویان برای تاسیس مرکزی برای ارائه خدمات درمانی به بیماران نیازمند اقدام کند.

در این راستا در سال 87 همزمان با سومین سالگرد درگذشت دانشمند فقید دکتر سعید کاظمی آشتیانی برای اولین بار مرکز سلول درمانی پژوهشگاه رویان گشایش یافت و محققان این پژوهشگاه موفق شدند دانش فنی کسب شده در حوزه سلول درمانی را به فاز کاربرد وارد کنند.

در حال حاضر خدمات سلول درمانی این پژوهشگاه در حوزه‌هایی چون بیماری‌های قلبی و عروقی، ویتیلیگو، نکروز استخوانی ناشی از گرفتگی عروق خونی است.

ویتیلیگو نوعی بیماری پوستی است که تظاهر آن به صورت پیدایش لکه‌های کمرنگ‌تر از پوست طبیعی و یا فاقد رنگ است. از آنجایی که مشکل اصلی مبتلایان به این بیماری ناکارآمد بودن سلول‌های ملانوسیت است، محققان پژوهشگاه رویان موفق به درمان این بیماری با پیوند خودی (اتولوگ) سلول‌های ملانوسیت که یک روش سلول درمانی محسوب می‌شود، شدند.

دراین شیوه ابتدا سلول‌های ملانوسیت از نمونه‌های پوستی به دست آمده از نواحی سالم پوست فرد مبتلا که به درمان‌های رایج پاسخ نداده‌اند به صورت داخل اپیدرمی تزریق می‌شود.

روش این محققان برای بیماری بی خطر است؛ چرا که در سایر  کشورها این تزریق همراه با اشعه ماوراء بنفش است و می‎تواند برای بیماران عوارض ناگواری چون سرطان پوست را به همراه داشته باشد ولی روش محققان رویان نیازی به تاباندن اشعه ماورا بنفش ندارد.

عضله قلب نیز بی وقفه و بدون خستگی 20 میلیارد بار در طول عمر یک فرد 60 ساله می‌تپد و بدیهی است که بر اثر این فعالیت زیاد، سلول‌ها دچار فرسودگی و مرگ می‌شوند. از سوی دیگر تحقیقات اخیر نشان داده است که این عضو متشکل از 5 میلیارد سلول است که روزانه حدود 3 میلیون از آنها با سلول‌های جدید جایگزین می‌شوند از این رو هر 4 تا 5 سال یک بار کلیه سلول‌های قلبی تجدید خواهند شد.

سکته قلبی آسیب زیادی به عضله قلب وارد می‌کند و مرکز سلول درمانی پژوهشگاه رویان همگام با سایر کشورهای پیشرو چون انگلستان، روسیه،  آمریکا، کره جنوبی، سوئیس، ایتالیا، بلژیک، چین، برزیل و آلمان از سال 86 فعالیت خود را در این زمینه آغاز کرد. این مطالعات با هدف بررسی بی‌خطر بودن تزریق سلول‌های مشتق از مغز استخوان خود بیمار به عضله قلبی دچار سکته حاد طراحی شد که بی خطر بودن آن به صورت کوتاه مدت و بلند مدت 5 ساله به اثبات رسید.

بانک سلول های فیبروبلاست جنینی

استفاده از منابع سلولی از جمله انواع سلول‌های بنیادی بافتی و جنینی امیدهای تازه ای را برای درمان بیماری‌هایی که لاعلاج یا صعب‌العلاج شناخته می‌شدند به وجود آورده است. در این بین سلول‌های فیبروبلاست جنینی نسبت به سایر منابع سلولی به دلیل مزایای تکنیکی و درمانی از جمله سرعت تکثیر بالا، کاهش زمان ترمیم زخم، کاهش اسکار، ایجاد نشدن تومور و عدم بروز واکنش رد پیوند از اهمیت ویژه‌ای در درمان بیماری‌های صعب العلاج برخوردار است.

بانک سلول‌های فیبروبلاست جنینی رویان به منظور جمع آوری و استفاده درمانی از این سلول‌ها راه اندازی شده است. نمونه‌های تشکیل دهنده این بانک، سلول‌های حاصل از پوست جنین‌های سالمی هستند که تنها علت سقط، تضمین سلامت جسمی مادر بوده است. این جنین‌ها پس از تایید توسط پزشکان متخصص انتخاب می‌شوند.

مرکز تحقیقات جوندگان آزمایشگاهی

در این مرکز سویه‌های مختلف موش «سوری» و «رت» برای مرتفع کردن نیازهای پژوهشگران از منابع داخلی مانند انستیتو پاستور و موسسه سرم سازی رازی و خارجی تهیه و تکثیر می‌شوند.

به طور کلی 4 نوع موش سوری شامل «همخون» (Inbred)، غیر «همخون» (Iutbred)، «دورگه» (Hybrid) و «تراریخت»، دو نوع رت «غیر همخون» و «تراریخت» و خرگوش نژاد غیر همخون نگهداری می‌شود.