درحالیکه بیماریهای قلبی عروقی همچنان یکی از مهمترین دلایل مرگومیر در جهان هستند، رویکردهای درمانی نوینی همچون سلولدرمانی امیدهای تازهای برای بازسازی قلبهای آسیبدیده پدید آوردهاند. بیماریهای قلبی عروقی (CVDs) شامل گروهی از اختلالات قلب و عروق خونی هستند، از جمله بیماریهای عروق کرونر، مغزی – عروقی، و روماتیسمی قلب. بر اساس گزارش سازمان جهانی بهداشت، در سال ۲۰۱۹ حدود ۱۷.۹ میلیون نفر در جهان به دلیل این بیماریها جان خود را ازدستدادهاند که معادل ۳۲٪ از کل مرگومیرهای جهانی است. بیش از چهار پنجم مرگهای ناشی از CVD نیز به دلیل حملات قلبی و سکتههای مغزی رخ میدهند، و یکسوم این مرگها به طور زودرس در افراد زیر ۷۰ سال اتفاق میافتند. همچنین عوامل متعددی از جمله افزایش فشارخون، رژیم غذایی ناسالم، فعالیت بدنی کم، استعمال دخانیات و آلودگی هوا در افزایش خطر ابتلا به بیماریهای قلبی عروقی نقش دارند[1].
روشهای مرسوم درمان بیماریهای قلبی، از جمله مصرف داروهایی مانند استاتینها، مهارکنندههای ACE، بتا – بلاکرها، بلوکرهای کانال کلسیم و ضد فشارخون، و مداخلات تهاجمی مانند آنژیوپلاستی (PCI) و جراحی بایپس عروق کرونر (CABG)، اگرچه در کنترل علائم بالینی و بهبود کیفیت زندگی بیماران مؤثرند، اما هیچیک قابلیت بازسازی بافتهای آسیبدیده قلب را ندارند. علاوه بر این برخی از این درمانها با عوارض جانبی مانند اختلال عملکرد کبد و کلیه یا خطر خونریزی همراه هستند و در مواردی ممکن است اثربخشی محدودی داشته باشند[2].
در مقابل، سلولدرمانی در بیماریهای قلبی فراتر از کنترل علائم و حفظ جریان خون عمل میکند و با هدف بازسازی مستقیم بافت آسیبدیدهٔ قلب طراحی شده است. در این رویکرد، سه نوع سلول بنیادی کاربرد گستردهتری دارند: سلولهای مزانشیمی (MSCs)، سلولهای مشتق از بافت چربی (ADSCs) و سلولهای بنیادی پرتوان القایی (iPSCs). این سلولها نهتنها قابلیت تمایز به سلولهای شبهکاردیومیوسیت را دارند، بلکه با ترشح فاکتورهای پاراکرین، رگزایی را تحریک و التهاب را کاهش میدهند و در نهایت با ادغام در میوکارد میزبان، قدرت انقباضی بطن را بهبود میبخشند. روشهای رایج انتقال شامل تزریق داخل عروقی کرونری یا داخلمیوکاردیال است که اغلب همراه با داربستهای بیولوژیک (biomaterial scaffolds) برای افزایش بقای سلول و افزایش ماندگاری عملکرد آنها انجام میشود. این رویکرد نوین پتانسیل بازگرداندن عملکرد قلب را دارد، چیزی که در درمانهای مرسوم امکانپذیر نیست[3].
با وجود این پیشرفتها، چالشهایی مانند ایمنی بلندمدت، اثربخشی در بیماران انسانی و یکپارچهسازی کامل سلولهای پیوندی با بافت قلبی همچنان از چالشهای پیشرو محسوب میشوند. اما شواهد نشان میدهند که مسیر گذار از تحقیق آزمایشگاهی به کاربرد بالینی در شرف وقوع است.
در این میان، انتخاب دقیق مواد مصرفی در کشت و تمایز سلولی، نقشی حیاتی در موفقیت سلولدرمانی دارد. شرکتهایی مانند Biowest با ارائه محیطهای کشت استاندارد و قابلاعتماد، به طور غیرمستقیم در پیشبرد درمانهای بازساختی مشارکت میکنند. محیطهای کشت با کیفیت بالا، تضمینکننده رشد و تمایز بهینه سلولهای بنیادی هستند که در نهایت به بهبود نتایج درمانی منجر میشود. در ادامه، مروری بر سه مطالعهٔ پیشبالینی در زمینهٔ سلولدرمانی قلبی ارائه میشود که نشاندهندهٔ پتانسیل بالای سلولدرمانی در بهبود عملکرد قلبی و بازسازی بافتی هستند:
- استفاده از سلولهای مزانشیمی ژلهٔ وارتون در مدل ایسکمی اندام تحتانی
در این مطالعه، محققان از سلولهای بنیادی مزانشیمی استخراجشده از ژلهٔ وارتون (Wharton’s Jelly) برای درمان ایسکمی اندام تحتانی در مدل حیوانی استفاده کردند. سلولها با استفاده از محیط کشت DMEM و سرم جنینی گاوی (FBS) تهیهشده از Biowest کشت داده شدند. نتایج نشان داد که این سلولها با ترشح فاکتورهای رگزایی و ضدالتهابی، بهبود قابلتوجهی در جریان خون و بازسازی بافتی ایجاد کردند. اگرچه این مطالعه بر روی اندام تحتانی انجام شد، اما یافتهها پتانسیل بالای این سلولها را برای کاربرد در بیماریهای قلبی عروقی نیز نشان میدهد[4].
- بررسی تأثیر سلولهای بنیادی در سیستم Organ-on-a-Chip
در این تحقیق، از سیستم Organ-on-a-Chip برای بررسی تأثیر سلولهای بنیادی بر سلولهای قلبی تحت استرس میتوکندریایی استفاده شد. سلولهای قلبی در معرض مادهٔ FCCP قرار گرفتند که موجب اختلال در عملکرد میتوکندری میشود. با افزودن سلولهای بنیادی، کاهش قابلتوجهی در استرس اکسیداتیو و بهبود عملکرد سلولهای قلبی مشاهده شد. محیط کشت و مکملهای مورد استفاده در این مطالعه از محصولات Biowest بودند که نقش مهمی در حفظ شرایط فیزیولوژیکی سلولها ایفا کردند[5].
- استفاده از سلولهای مشتق از بافت چربی در مدل انفارکتوس میوکارد در موش
در این مطالعه، سلولهای بنیادی مشتق از بافت چربی (ADSCs) به موشهای مبتلا به انفارکتوس میوکارد تزریق شدند. سلولها با استفاده از محیط کشت DMEM و سرم FBS تهیهشده از Biowest کشت داده شدند. نتایج نشان داد که این سلولها با تمایز به سلولهای شبه کاردیومیوسیت و ترشح فاکتورهای پاراکرین، موجب بهبود عملکرد قلبی و کاهش ناحیهٔ انفارکتوس شدند[6].
در مطالعات پیشبالینی اشارهشده، از چندین محصول کلیدی شرکت Biowest برای کشت و نگهداری سلولها استفاده شده است. در ادامه، خلاصهای از این مواد و کاربردهای آنها در پژوهشها ارائه میشود:
- DMEM (Dulbecco’s Modified Eagle Medium)
- کاربرد: محیط پایه برای کشت انواع سلولها بهویژه سلولهای بنیادی مزانشیمی و سلولهای مشتق از بافت چربی.
- نقش در مطالعات: فراهمکردن مواد مغذی، آمینواسیدها و گلوکز مورد نیاز برای رشد و بقا و تکثیر سلولها.
- سرم جنینی گاوی FBS (Fetal Bovine Serum)
- کاربرد: مکمل حیاتی برای DMEM؛ حاوی فاکتورهای رشد، پروتئینها و هورمونهایی است که موجب بقای سلول، رشد، و تمایز آنها میشود.
- نقش در مطالعات: پشتیبانی از رشد سلولهای بنیادی، حفظ ویژگیهای زیستی، و کمک به تمایز سلولها به سلولهای شبه کاردیومیوسیت.
- Penicillin-Streptomycin
- کاربرد: جلوگیری از آلودگی باکتریایی در محیط کشت.
- نقش در مطالعات: اطمینان از استریل بودن شرایط آزمایشگاهی و جلوگیری از تداخل آلودگیهای میکروبی با نتایج.
- Trypsin-EDTA
- کاربرد: جداسازی سلولها از ظروف کشت برای جمعآوری.
- نقش در مطالعات: برداشت سلولهای رشدیافته برای شمارش، ارزیابی عملکرد، یا تزریق در مدلهای حیوانی.
مواد Biowest در این مطالعات نقش حیاتی در رشد، تمایز، و بررسی عملکرد سلولهای بنیادی ایفا کردهاند. استفاده از محیطهای استاندارد و ایمن این شرکت در کشت سلول، نهتنها کیفیت نتایج را تضمین کرده؛ بلکه امکان بازتولید تجربیات علمی را نیز فراهم میکند.
منابع
1. Cardiovascular diseases (CVDs). June 2021; Available from: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/cardiovascular-diseases-%28cvds%29?utm_source=chatgpt.com.
2. Netala, V.R., et al., A comprehensive review of cardiovascular disease management: cardiac biomarkers, imaging modalities, pharmacotherapy, surgical interventions, and herbal remedies. Cells, 2024. 13(17): p. 1471.
3. Guo, M., T. Watanabe, and T. Shinoka, Injectable Stem Cell-Based Therapies for Myocardial Regeneration: A Review of the Literature. Journal of Functional Biomaterials, 2025. 16(5): p. 152.
4. Musiał-Wysocka, A., et al., Regenerative Potential of the Product “CardioCell” Derived from the Wharton’s Jelly Mesenchymal Stem Cells for Treating Hindlimb Ischemia. International Journal of Molecular Sciences, 2019. 20(18): p. 4632.
5. Kobuszewska, A., et al., Study of Stem Cells Influence on Cardiac Cells Cultured with a Cyanide-P-Trifluoromethoxyphenylhydrazone in Organ-on-a-Chip System. Biosensors, 2021. 11(5): p. 131.
6. KISHTA, M.S., et al., Adipose Tissue-derived Cardiomyocytes for Enhancing Cardiac Remodeling in a Rat Model of Acute Myocardial Infarction. 2022.
