طرح"بررسی اثر تزریق سلولهای بنیادی ماتریکس بند ناف انسان همراه با ژله وارتون در بهبود عملکرد قلبی خرگوش"

مصوبه: دانشگاه علوم پزشکی تهران/پژوهشکده بیماریهای قلب و عروق/م ت فناوریهای نوین قلب و عروق

وضعیت: در حال اجرا

مجری: دکتر شهرام ربانی

مقدمه و بیان مسئله:

انفارکتوس میوکارد (MI) شایعترین علت مرگ و میر در کشورهای در حال توسعه و همچنین عامل ۳/۲ موارد منجر به نارسایی احتقانی قلب (CHF) در سراسر دنیا می باشد. MI و مرگ سلول‌های قلبی ناشی از آن باعث افزایش تنش دیواره قلب در بافت میوکارد باقیمانده می شود که نتیجه آن اتساع بطن چپ و در نهایت نارسایی قلبی است.
درمان با استفاده از سلول‌های بنیادی اخیراً بعنوان جایگزین احتمالی روش‌های سنتی و مرسوم ترمیم بافت و پیشگیری از بروز نارسایی قلبی مطرح شده است. عرصه نوظهور مهندسی بافت قلب که به تازگی در پاره ای از مطالعات تجربی مورد استفاده قرارگرفته‌است، از مزایای بالقوه‌ای در مقایسه با تلقیح مستقیم سلول‌ها به داخل بافت قلب برخوردار است. از جمله این مزایا می‌توان به تعداد بسیار بیشتر سلول‌های قابل پیوند در مقایسه با روش تزریق مستقیم سلول‌ها اشاره کرد. بعلاوه، استفاده از اسکافولدهای زیستی یا صناعی زیست‌سازگار و زیست‌تخریب‌پذیر می‌تواند همانند ماتریس خارج سلولی (ECM) نقش داربست نگهدارنده ی را برای سلول‌ها ایفا نماید و از طریق ارتقای ارتباط میان سلول‌ها ، بافت میزبان و اسکافولد باعث تحریک و افزایش میزان تکثیر، رشد و تمایز سلول‌ها شود. با وجود این، استفاده از این روش با محدودیت های عمده ای نیز همراه است؛ در مورد نوع سلول‌های قابل پیوند، نوع اسکافولد به‌کار رفته و ویژگی‌های فیزیکی و ساختاری آن و نحوه به‌کارگیری و پیوند آن دربافت میزبان، به‌طوریکه بتواند به‌نحو مطلوب و موثر باعث بازیابی عملکرد از دست رفته قلبی و ترمیم و نوسازی بافت‌های آسیب‌دیده شود، هنوز پرسش‌های فراوانی وجود دارد که پاسخ به آنها نیازمند انجام مطالعات بیشتر است. یکی از این موارد، لزوم مطابقت کامل ویژگی‌های فیزیکی داربست به کار رفته و خصوصیات کینتیک آن در بافت میزبان با الگوهای ساختمانی قلب آسیب دیده است. این امر برای احیای عملکرد همودینامیک قلب نقشی اساسی و تعیین کننده دارد. از طرف دیگر، ساختار اسکافولد مورد استفاده باید به‌گونه‌ای باشد که بتواند نقش یک محیط مناسب را برای حفظ حیات و رشد و تمایز سلول‌ها به نحو دلخواه ایفا نماید. پیوند داربست های حاوی سلول بر روی منطقه انفارکته قلب همواره با این مشکل روبرو بوده است که تغذیه و در نتیجه رشد سلول‌های موجود در اعماق داربست نمی‌تواند همانند سلول‌های پیرامون آن باشد که با محیط کشت ( در هنگام کشت در آزمایشگاه) و جریان خون (پس از پیوند به بافت میزبان) از تماس به‌مراتب بیشتری برخوردارند. از طرف دیگر، با توجه به آنکه گرافت مورد نظر در منطقه مرده و نکروتیک قلب پیوند می‌شود، در مورد تداوم بقای سلول‌های موجود در آن تردید وجود دارد. نتیجه این امر، توزیع غیریکنواخت و ناهمگون سلول‌های قابل حیات در داخل داربست است که باعث کاهش یا ناسازگاری عملکرد آنها در قطعه پیوندی می‌شود. به علاوه، برای آنکه عملکرد همودینامیک قلب به نحو مطلوب صورت بگیرد، لازم است تا تمام اجزای ساختاری آن به صورت کاملاً هماهنگ با یکدیگر منقبض شوند؛ در صورتیکه استفاده از قطعات پیوندی، ضمن برخوردار نبودن از خصوصیت انقباضی هماهنگ با بافت میزبان، می‌تواند باعث افزایش بار ناحیه مجروح و آسیب دیده هم گردد.
استفاده از داربست‌های زیست سازگار بیولوژیک حاوی سلول‌های بنیادی که محلول و قابل تزریق به داخل بافت میوکارد در ناحیه ایسکمیک مجاور منطقه انفارکته باشند، ضمن دارا بودن محاسن ذکر شده می‌تواند از بسیاری از معایبی که در بالا به آنها اشاره شد مبری باشد . لذا محققان در این طرح در نظر دارند برای اولین بار در کشور اثربخشی پیوند هترولوگ سلول‌های بنیادی بدست‌آمده از ماتریکس بند ناف و اندوتلیال ورید نافی انسان را همراه با داربست (اسکافولد) محلول و قابل تزریق بیولوژیک ژله وارتون در ترمیم ضایعات ناشی از MI و بهبود عملکرد قلبی بررسی و با اثر پیوند سلولی بدون استفاده از داربست و استفاده از داربست بدون پیوند سلول مقایسه نمایند. نتایج بدست آمده از این طرح می تواند در پاسخ به بسیاری از پرسشهای مطرح در این زمینه کمک کننده باشد.