پژوهشگران دانشگاه مونتانا روش جدیدی برای تولید غضروف‌های انسانی از سلول‌های بنیادی در ناحیۀ سر و گردن ارائه کرده‌اند، که می‌تواند در درمان نقایص و آسیب‌های کرانیوفاسیال مؤثر باشد.
به‌گزارش تکناک، محققان دانشگاه مونتانا با استفاده از سلول‌های بنیادی، روش جدیدی را برای ایجاد غضروف جمجمه-صورت ایجاد کرده‌اند و توانسته‌اند سلول‌های بنیادی را به غضروف‌های انعطاف‌پذیر تبدیل کنند، که می‌توانند برای پیوند استفاده شوند. این روش به طور بالقوه انقلابی در درمان نقص‌ها و آسیب‌های کرانیوفاسیال به دنبال خواهد داشت.
دانشمندان دانشگاه مونتانا به همراه همکارانشان، تکنیک جدیدی را برای تولید غضروف انسان در نواحی سر و گردن ایجاد کرده‌اند. مارک گریمز، استاد زیست‌شناسی در بخش علوم زیستی دانشگاه مونتانا، در این باره اعلام کرد: «با موفقیت سلول‌های بنیادی را وادار کردند تا به سلول‌هایی تبدیل شوند که اغلب غضروف جمجمه و صورت انسان را تشکیل می‌دهند. چرا که سلول‌های بنیادی قابلیت خود نوسازی و تمایز به انواع سلول‌ها را دارند.»
وی توضیح داد: «سلول‌هایی که به طور معمول باعث ایجاد این نوع غضروف هستند، سلول‌های تاج عصبی نامیده می‌شوند. ما یک روش جدید برای تولید ارگانوئیدهای جمجمه-صورت از سلول‌های تاج عصبی پیدا کردیم.»
ارگانوئیدها نسخۀ ساده شده و مینیاتوری اندام هستند، که معماری و فعالیت ژن اندام را تقلید می‌کنند. ارگانوئیدها الگوی خوبی برای بافت‌های خاص انسانی می‌باشند و می‌توانیم آنها را به روش‌هایی مطالعه کنیم که با استفاده از بافت‌های انسان امکان‌پذیر نیست.
پرداختن به یک نیاز حیاتی
گریمز بیان کرد: «این روش برای 230000 کودکی که سالانه در ایالات متحده با نقایص جمجمه-صورت متولد می‌شوند، یک نیاز حیاتی و برآورده نشده است. امّا اکنون روش‌های جدید برای بازسازی غضروف انسان وجود دارد. رشد غضروف در آزمایشگاه می‌تواند باعث درمان‌های مؤثری برای ترمیم آسیب غضروف جمجمه-صورت ناشی از جراحات شود.»
محققان داده‌های فعالیت ژن را در سطح RNA و پروتئین مورد مطالعه قرار دادند تا نشان دهند که چگونه سلول‌های غضروفی از سلول‌های بنیادی به وجود می‌آیند. آنها مشخص کردند که سلول‌های بنیادی در مراحل اولیه با هم ارتباط برقرار می‌کنند تا به غضروف الاستیک تبدیل شوند که گوش انسان را می‌سازد.
این تیم برای انجام این کار، از تجزیه و تحلیل گستردۀ نشانگرهای بیولوژیکی و تکنیک‌های تشخیص الگوی یادگیری ماشینی برای درک مسیرهای سیگنال‌دهی سلولی درگیر هنگام تمایز سلول‌ها به غضروف استفاده کردند.
بازسازی ویژگی‌های طبیعی مانند: گوش، بینی یا حنجرۀ فرد با تکنیک‌های جراحی پلاستیک فعلی دشوار است و بافت پیوندی اغلب بدون سرکوب‌کننده‌های ایمنی پس زده می‌شود.
گریمز تأکید کرد: «در راستای استفاده از سلول‌های بنیادی مشتق‌شده از بیمار برای تولید غضروف جمجمه-صورت در آزمایشگاه، باید مکانیسم‌های تمایز خاص انسان را درک کنیم. هدف ما ایجاد پروتکلی در راستای تولید غضروف جمجمه-صورت برای پیوند با استفاده از سلول‌های بنیادی انسانی است.»
