یک خوشه تمایز (CD) مجموعه‌ای از مولکول‌ها بر سطح یک سلول است که به صورت بسیار خاصی به آن سلول تعلق دارد و به این ترتیب امکان شناسایی آن را از میان سایر سلول‌ها فراهم می‌کند.
این مولکول‌ها اغلب به عنوان لیگاند یا گیرنده عمل می‌کنند، هرچند ممکن است عملکردهای نامرتبطی مانند چسبندگی سلولی نیز داشته باشند و ممکن است ترکیبی از پروتئین‌ها، گلیکوپروتئین‌ها و گلیکولیپیدها باشند. برخی از آن‌ها ترانس‌ممبران هستند، در حالی که برخی دیگر به طور کامل خارج سلولی می‌باشند.
CD مارکرها اغلب به طور خاص به مولکول‌های سطح سلول‌های لکوسیت اشاره دارند، زیرا این سیستم در سال 1982 در اولین کارگاه و کنفرانس بین‌المللی درباره آنتی‌ژن‌های تمایز لکوسیت‌های انسانی برای مقابله با تعداد رو به افزایش آنتی‌بادی‌های مونوکلونال تولید شده علیه اپی‌توپ‌های مختلف آنتی‌ژن‌های لکوسیت توسعه یافت. با این حال، از آن زمان به بعد به بسیاری از انواع دیگر سلول‌ها نیز گسترش یافته است.
نام‌گذاری CD مارکرها
CD مارکر ها با اعداد مشخص می‌شوند. برای مثال، CD3 یک مجموعه پروتئینی خاص به لنفوسیت‌های T است که آنتی‌ژن آن بر روی غشای سلولی تمام سلول‌های بالغ ظاهر می‌شود. “CD3” به آنتی‌ژن اشاره دارد، در حالی که “آنتی‌بادی CD3” آنتی‌بادی مونوکلونالی است که با آن تعامل دارد و ممکن است بیش از یک نوع از آن وجود داشته باشد.
حروف اضافی ممکن است به CD اضافه شوند، مانند حرف کوچک “w” قبل از عدد که به یک تخصیص موقت یا یک CD با تنها یک آنتی‌بادی شناخته‌شده اشاره می‌کند. واریانت‌های اسپلیس‌شده CD با یک حرف بزرگ پس از اعداد نشان داده می‌شوند، در حالی که حروف کوچک نشان‌دهنده نواحی مولکول‌های بزرگتری هستند که یک زنجیره مشترک دارند. برای مثال، اینتگرین یک پروتئین غشایی است که از دو زنجیره تشکیل شده و چندین خوشه تمایزی را شامل می‌شود، از CD11a تا CD11c.
شناسایی CD مارکرها
سلول‌ها را می‌توان با استفاده از مولکول‌های CD آن‌ها به روش ایمونوفنوتایپینگ شناسایی کرد. با اتصال یک فلوروفور به آنتی‌بادی CD، محقق می‌تواند هر سلول را با رنگ فلورسنت یا پروتئین متمایز مشخص کند که از طریق آنتی‌ژن هدف CD به سطح سلول متصل می‌شود.
سپس می‌توان تجزیه و تحلیل‌های متعددی را بر روی سلول‌های برچسب‌گذاری شده انجام داد که یکی از مفیدترین آن‌ها فلوسایتومتری است. فلوسایتومتری یک روش حساس و با توان بالا برای تجزیه و تحلیل سلول‌های یک نمونه بافت ناهمگن است که در آن هر سلول از جلوی یک سری لیزر و آشکارساز عبور می‌کند که فلوروفورها را تحریک کرده و سپس فوتون‌های ساطع شده را شناسایی می‌کنند.
ویژگی با توان بالای فلوسایتومتری امکان به دست آوردن مجموعه‌ای از داده‌های آماری بزرگ را فراهم می‌کند که به محققان اجازه می‌دهد الگوریتم‌هایی را برای سازماندهی و ترتیب‌دهی آنتی‌بادی‌های جدید CD در موارد شناسایی هدف و تولید آنتی‌بادی CD ایجاد کنند.
کاربردهای بالینی مارکرهای CD
مارکرهای CD (Cluster of Differentiation) نقش بسیار مهمی در تشخیص بیماری‌ها ایفا می‌کنند. این مارکرها پروتئین‌هایی هستند که بر سطح سلول‌ها قرار دارند و می‌توانند به شناسایی و طبقه‌بندی سلول‌های مختلف در نمونه‌های بیولوژیکی کمک کنند. استفاده اصلی از CD مارکر ها در حوزه تشخیصی است که به دلیل دقت و کارایی بالا، ابزارهای غیرقابل جایگزینی در تشخیص بیماری‌ها محسوب می‌شوند.
تشخیص سرطان‌های خونی
مارکرهای CD برای تشخیص و طبقه‌بندی انواع سرطان‌های خونی مانند لوسمی و لنفوم بسیار مفید هستند. برای مثال، CD3 که بر سطح تمامی لنفوسیت‌های T وجود دارد، می‌تواند به تشخیص و تمایز بین لوسمی سلول‌های B و T کمک کند. همچنین، CD19 و CD20 به شناسایی سلول‌های B کمک می‌کنند و می‌توانند در تشخیص لنفوم‌های سلول B مورد استفاده قرار گیرند.
ارزیابی سیستم ایمنی
یکی دیگر از کاربردهای مهم CD مارکر ها ، ارزیابی وضعیت سیستم ایمنی بیماران است. برای مثال، CD4 که بر سطح سلول‌های T کمک‌کننده (T-helper) وجود دارد، به طور گسترده‌ای برای پایش بیماری HIV استفاده می‌شود. کاهش تعداد سلول‌های CD4+ نشان‌دهنده پیشرفت بیماری و ضعف سیستم ایمنی بیمار است.
تشخیص بیماری‌های خودایمنی و التهابی
مارکرهای CD می‌توانند در تشخیص بیماری‌های خودایمنی و التهابی نیز مفید باشند. برای مثال، CD14 بر روی مونوسیت‌ها و ماکروفاژها وجود دارد و می‌تواند به تشخیص بیماری‌های التهابی کمک کند. همچنین، مارکرهایی مانند CD25 که بر سلول‌های T فعال‌شده و تنظیمی وجود دارد، می‌توانند به ارزیابی فعالیت سیستم ایمنی در بیماری‌های خودایمنی کمک کنند.
کاربرد در پیوند مغز استخوان
مارکرهای CD34 برای شناسایی و جداسازی سلول‌های بنیادی هماتوپوئتیک (Hematopoietic Stem Cells) استفاده می‌شوند و نقش مهمی در ارزیابی پیوند مغز استخوان دارند. این مارکرها به پزشکان کمک می‌کنند تا موفقیت پیوند را ارزیابی کرده و تعداد سلول‌های بنیادی موجود در نمونه‌های پیوندی را تعیین کنند.
فلوسایتومتری
یکی از اصلی‌ترین تکنیک‌های استفاده از مارکرهای CD در تشخیص بیماری‌ها، فلوسایتومتری است. این روش امکان شناسایی و تحلیل تعداد زیادی از سلول‌ها را به صورت همزمان فراهم می‌کند. با استفاده از فلوسایتومتری، سلول‌ها با آنتی‌بادی‌های مونوکلونال متصل به فلوروفورهای خاص برچسب‌گذاری می‌شوند و سپس از طریق یک سری لیزرها و آشکارسازها عبور می‌کنند. این فرآیند به شناسایی و شمارش دقیق سلول‌های مختلف در نمونه کمک می‌کند.
مارکرهای CD به دلیل دقت و تخصص بالا در شناسایی و طبقه‌بندی سلول‌ها، ابزارهای بسیار مهمی در تشخیص بیماری‌ها هستند. با وجود اینکه تلاش‌های زیادی برای استفاده درمانی از آنتی‌بادی‌های مونوکلونال انجام شده است، اما استفاده اصلی و موفقیت‌آمیز آن‌ها همچنان در حوزه تشخیصی است. این مارکرها به پزشکان و محققان امکان می‌دهند تا با دقت بیشتری بیماری‌ها را شناسایی و طبقه‌بندی کنند و برنامه‌های درمانی مناسب‌تری را تدوین نمایند.
