สเต็มเซลล์ชนิดมีเซนไคม์ P3

STC P3-MSC

สเต็มเซลล์ คือ อะไร ?

เซลล์ที่มีคุณสมบัติในการแบ่งตัวได้อย่างต่อเนื่องยาวนาน  (Self-Renewal) โดยเซลล์ใหม่ที่ได้ยังเป็นเป็นที่ไม่มีความจำเพาะในการทำหน้าที่ได้ (Unspecialized Cell) แต่พร้อมที่จะเปลี่ยนแปลงรูปร่างและคุณสมบัติภายใน (Differentiation) ให้เซลล์มีรูปร่างหน้าที่ที่จำเพาะได้

 

ชนิดของสเต็มเซลล์

สเต็มเซลล์แบ่งชนิดได้ตามแหล่งที่ได้มา

  1. สเต็มเซลล์ตัวอ่อน (Embryonic Stem Cell) ได้จากบลาสโตไซค์ ซึ่งเกิดจากเซลล์ไข่ผสมกับเซลล์อสุจิ ซึ่งเป็นเซลล์จากผนังด้านใน (Inner Cell Mass) ของบลาสโตไซต์ประกอบด้วยเซลล์ที่สามารถพัฒนาไปเป็นเซลล์จำเพาะของเนื้อเยื่อหรืออวัยวะทุกชนิดในร่างกาย เช่น สมอง ผิวหนัง หัวใจ เม็ดเลือด กล้ามเนื้อ ตับ ตับอ่อน ปอด เป็นต้น
     

  2. สเต็มเซลล์ที่ได้จากทารกในครรภ์ (Fetal Stem Cell) เป็นสเต็มเซลล์ที่ได้จากเลือด ตับ ไขกระดูกของทารกที่อยู่ในครรภ์
     

  3. สเต็มเซลล์ที่ได้จากทารกแรกเกิด (Postnatal/Infant Stem Cell) เป็นสเต็มเซลล์ที่ได้จากเลือดจากรก สายสะดือ และรก
     

  4. สเต็มเซลล์ที่ได้จากร่างกายที่โตเต็มวัย (Adult Stem Cell) เป็นสเต็มเซลล์ที่ได้จากร่างกายที่โตเต็มวัยเต็มที่แล้ว สเต็มเซลล์ชนิดนี้ต่างจากสเต็มเซลล์ในแง่ที่สามารถพัฒนาไปเป็นเซลล์จำเพาะเนื้อเยื่อได้ในเฉพาะสายวงศ์ของตัวเองเท่านั้น เช่น ตัวอย่างแหล่งสเต็มเซลล์ชนิดนี้ ได้แก่ ไขกระดูก เลือดจากเส้นเลือดส่วนปลาย (Peripheral Blood) ซึ่งสามารถพบทั้งสเต็มเซลล์เม็ดเลือด (Hematopoietic Stem Cell)  และสเต็มเซลล์เนื้อเยื่อ (Mesenchymal Stem Cell) โพรงประสาทฟัน ผิวหนัง ตับ เซลล์ประสาท เนื้อเยื่อไขมัน เป็นต้น
     

  5. สเต็มเซลล์ที่ได้จากการปรับแต่งยีน (Induced Pluripotent Stem Cell; IPSC) เป็นสเต็มเซลล์ที่สร้างขึ้นเพื่อให้เซลล์ที่เจริญเต็มวัยเต็มที่ กลับไปมีคุณสมบัติคล้ายสเต็มเซลล์ตัวอ่อน โดยการสอดยีน Oct4 Sox2 Nanog และ Lin28 เข้าเซลล์ไฟโบรบลาสต์ของมนุษย์ เป็นต้น

stc01.jpg

รูปที่  1  สเต็มเซลล์จากมนุษย์ชนิดต่างๆ และคุณสมบัติสเต็มเซลล์

http://www.oracleboss.com/stem-cell-research-essay-outline/stem-cell-research-essay-human-development-embryonic-persuasive-outl/

stc02.jpg

รูปที่ 2 ความแตกต่างของ Pluripotent Stem Cells กับ Multipotent Stem Cells

https://www.slideshare.net/YogeshChaudhari46/stem-cell-and-its-clinical-implications?from_action=save

การประยุกต์ใช้สเต็มเซลล์

จากคุณสมบัติของสเต็มเซลล์ที่สามารถแบ่งเซลล์ได้อย่างต่อเนื่องในช่วงเวลาที่ยาวนานและยังไม่มีรูปร่างและหน้าที่ที่จำเพาะ แต่สามารถพัฒนาไปเป็นเซลล์ที่มีความจำเพาะได้เมื่ออยู่ในสภาวะที่เหมาะสมนั้น ทำให้นักวิทยาศาสตร์ค้นหาวิธีนำ สเต็มเซลล์ไปใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆ เช่น ใช้ในการรักษาและ/หรือซ่อมแซมอวัยวะต่างๆ ของร่างกายที่มีพยาธิสภาพ ทั้งจากการเป็นโรค ความสูงวัย ความเสื่อม และสาเหตุอื่นๆ ตัวอย่างโรคที่ใช้สเต็มเซลล์รักษา ได้แก่ โรคมะเร็ง การบาดเจ็บของไขสันหลัง โรคที่เกิดจากความเสื่อมของเซลล์ประสาท โรคหัวใจ โรคเบาหวาน โรคทางตา โรคไขข้อและกระดูก และใช้รักษาโรคด้วยยีน ดังรายละเอียดดังต่อไปนี้
การรักษาโรคมะเร็งทำได้โดยนำสเต็มเซลล์จากไขกระดูกมาปลูกถ่ายให้แก่ผู้ป่วยโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาว (Leukemia) ซึ่งเป็นวิธีการรักษาที่มีมานานแล้ว ปัจจุบันนี้วิธีปลูกถ่ายไขกระดูก หรือเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดโลหิตจัดเป็นการรักษาเดียวที่เป็นมาตรฐาน
การบาดเจ็บของไขสันหลัง (Spinal Cord Injury) มีการศึกษาวิจัยโดยนำสเต็มเซลล์จากแหล่งต่างๆ มารักษาความเสียหายของไขสันหลัง เช่น สเต็มเซลล์จากเลือดสายสะดือ (Human Umbilical Cord Blood) สเต็มเซลล์ตัวอ่อนของมนุษย์ (hESC) สเต็มเซลล์ที่ได้จากการปรับแต่งยีน (iPSC) และสเต็มเซลล์ประสาท (Neural Stem Cell) นอกจากนั้นยังมีการศึกษาเปรียบเทียบการนำสเต็มเซลล์จาก hESC, NSCs, และ iPSC มาใช้รักษาการบาดเจ็บของไขสันหลัง

 

บทบาทของสเต็มเซลล์ในการรักษาโรคที่เกิดจากการเสื่อมของเซลล์ประสาท

การรักษาโรคที่เกิดจากการเสื่อมของเซลล์ประสาท (Neurodegenerative Diseases) ตัวอย่างโรคเหล่านี้ ได้แก่ โรคอัลไซเมอร์ (Alzheimer’s Diseases) โรคพาร์กินสัน (Parkinson’s Diseases) Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) และโรคฮันติงตั้น (Huntington’s Diseases) เป็นต้น สเต็มเซลล์ที่ถูกนำมาศึกษาใช้รักษาโรคดังกล่าว เช่น สเต็มเซลล์จากไขกระดูก สเต็มเซลล์ประสาท สเต็มเซลล์เนื้อเยื่อ และสเต็มเซลล์ไขมัน เป็นต้น


สาเหตุจากการเกิดโรคพาร์กินสัน และโรค ALS คือ การเสื่อมของเซลล์ประสาทชนิดโดพามิเนอร์จิค (Dopaminergic Neuron) และโคลิเนอร์จิค (Cholinergic Neuron) ตามลำดับ ดังนั้นจึงมีการพัฒนาสเต็มเซลล์ ไปเป็นเซลล์ประสาทชนิดต่างๆ ในหลอดทดลองเพื่อการรักษา โดยหลักการคร่าวๆ มีดังนี้ 

  1. การแยกสเต็มเซลล์ประสาทจากสมอง หรือไขสันหลัง (Isolation) 

  2. เพิ่มจำนวนเซลล์ที่แยกได้ในสภาวะต่างๆ ที่เหมาะสม (Expansion)

  3. กำหนดให้สเต็มเซลล์เปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์ประสาทโดยใช้สภาวะต่างๆ ที่มีความจำเพาะ (Differentiation) 

  4. การปลูกถ่ายเซลล์ประสาท

บทบาทของสเต็มเซลล์ในการรักษาโรคหัวใจ

สำหรับบทบาทของสเต็มเซลล์ในการรักษาโรคหัวใจ พิจารณาจากพื้นฐานความผิดปกติที่กล้ามเนื้อหัวใจ ซึ่งเป็นสาเหตุของการเกิดโรคหัวใจหลายชนิด เช่น โรคกล้ามเนื้อหัวใจตาย (Myocardial Infarction; MI) โรคหัวใจวาย (Heart Failure; HF) ดังนั้นจึงมีการศึกษาวิจัยโดยนำสเต็มเซลล์มาพัฒนาเป็นเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ และหลอดเลือด เพื่อรักษาผู้ป่วย MI  HF หรือ โรคทางระบบหลอดเลือดหัวใจ (Cardio Vascular Disease)
บทบาทของสเต็มเซลล์ในการรักษาโรคเบาหวาน
    ผู้ป่วยโรคเบาหวาน (Diabetes Mellitus) มีระดับน้ำตาลในเลือดสูงกว่าปรกติ ซึ่งเกิดจากความผิดปรกติของ Beta Cells ใน Islet of Langerharns  ของตับอ่อน ซึ่งทำหน้าที่สร้างและหลั่งอินซูลินซึ่งควบคุมระดับน้ำตาลในกระแสเลือด มีการศึกษาวิจัยในการนำสเต็มเซลล์มาใช้รักษาผู้ป่วยเบาหวาน เพื่อให้ได้ Beta Cell ใหม่ที่ทำหน้าที่ได้ตามปรกติ เช่น สเต็มเซลล์จากตับอ่อนเอง สเต็มเซลล์จากไขกระดูก สเต็มเซลล์จากตัวอ่อน และ iPSC เป็นต้น 


บทบาทสเต็มเซลล์ในการรักษาโรคทางตา

ในโรคทางตา (Eye Diseases) สเต็มเซลล์ถูกนำมาศึกษาวิจัย และประสบความสำเร็จในการรักษาโรคจอประสาทตาเสื่อมสำเร็จ โรคของกระจกตา (Cornea Diseases) ซึ่งอาจมีสาเหตุจากการแพ้ยา สารเคมี และอุบัติเหตุ เป็นต้น โดยการเปลี่ยนกระจกตาเสียหายด้วยสเต็มเซลล์ผิวกระจกตา หรือสเต็มเซลล์ผิวหนังจากร่างกายที่เจริญเติบโตเต็มที่  (Epidermal Adult Stem Cell)  โรคความเสื่อมของจอประสาทตาเมื่อสูงวัย (Age-Related Macular Degeneration, AMD) หรือเพราะพันธุกรรมโรคต้อหิน และโรคเบาหวานที่ตา เป็นต้น


บทบาทของสเต็มเซลล์ในการรักษาโรคไขข้อและกระดูก

การรักษาโรคไขข้อและกระดูก เช่น รูมาตอยด์ (Rheumatoid Arthritis) ข้อเข่าเสื่อม (Osteoarthritis) ความผิดปกติของกระดูกอันเนื่องมาจากพันธุกรรม (Osteoarthritis Imperfect) มะเร็งกระดูก (Bone Metastasis) การหักของกระดูก (Bone Fracture) เป็นต้น

 

บทบาทของสเต็มเซลล์ในการรักษาโรคเอดส์

มีการใช้สเต็มเซลล์ในการรักษาโรคร่วมกับการรักษาโรคด้วยยีน (Stem Cell and Gene Therapy) มีการศึกษาในการนำสเต็มเซลล์และการรักษาด้วยยีนมาใช้ร่วมกันในการักษาโรคภูมิคุ้มกันบกพร่อง (HIV) โดยการนำยีนที่ออกแบบมาใส่ใน สเต็มเซลล์เม็ดเลือดของผู้ป่วย แล้วจึงปลูกถ่ายเข้าสู่ตัวผู้ป่วย ปัจจุบันนี้มีการรักษาโดยปรับแต่งยีนของสเต็มเซลล์สำหรับรักษาโรคธาลาสซีเมียชนิดเบต้าได้แล้ว

 

อาการไม่พึงประสงค์ของการรักษาด้วยสเต็มเซลล์

  • ในผู้ป่วยโรคมะเร็งที่ใช้การรักษาร่วมกันระหว่างยาเคมีบำบัด และสเต็มเซล์อาจมีความเสี่ยงต่อการติดเชื้อได้ง่ายเนื่องจากการลดลงของเม็ดเลือดขาว การเกิดภาวะโลหิตจาง ซึ่งอาจทำให้เกิดอาการเหนื่อยอ่อนเพลียมาก ไม่มีกำลังหรือหายใจลำบากเมื่อมีการเคลื่อนไหว รวมถึงเกิดอาการปากแห้ง กลืนน้ำและอาหารลำบาก

  • การศึกษาในสัตว์ทดลองโรคหัวและหลอดเลือดพบว่า การรักษาด้วยสเต็มเซลล์อาจทำให้เกิดภาวะหลอดเลือดแข็ง (Atherosclerosis)  การเกิดก้อนเนื้องอก การเกิดการกระจายของสเต็มเซลล์แล้วก่อให้เกิดมะเร็งได้ 

 

ข้อจำกัดของสเต็มเซลล์

การนำสเต็มเซลล์มาใช้ประโยชน์มีข้อจำกัดอยู่หลายประการ เช่น สเต็มเซลล์ที่ได้จากร่างกายที่เจริญเติบโตเต็มที่ไม่สารมารถพัฒนาไปเป็นเซลล์ชนิดอื่นๆได้ทุกชนิด หรือยังไม่ชัดเจนว่าสเต็มเซลล์ที่ได้จากไขกระดูกจะหมดคุณสมบัติการเป็นเซลล์ต้นกำเนิดเมื่อเวลาผ่านไปนานเท่าไร ซึ่งสิ่งนี้มีความสำคัญในการนำไปรักษาโรคเรื้องรัง ในส่วนของสเต็มเซลล์ที่ได้จากตัวอ่อนยังมีข้อถกเถียงประเด็นทางจริยธรรม ในการนำไปใช้ 

 

References

ณยา วงศ์พูน.  สเต็มเซลล์: ความก้าวหน้าทางแนวคิดและการประยุกต์ใช้ Stem Cell: Advances in Concept and Applications. Thai Pharmaceutical and Health Science Journal, Vol. 5 No. 4 Oct-Dec. 2010
 

ตัวอย่าง MSC Report