محققان به تازگی روشی نوینی برای هدایت سلولهای بنیادی به بافتها و اعضای خاص ابداع کردهاند که میتواند به درمان بیماریهای پیچیدهای مانند: دیابت و پارکینسون کمک کند.
به گزارش تکناک، سلولهای بنیادی به عنوان یکی از مهمترین حوزههای تحقیقاتی در پزشکی، پتانسیل انقلابی در درمان و پیشگیری از بیماریها دارند. این سلولها قادر هستند که به بافتها و اعضای مختلف تبدیل شوند و به همین دلیل، از آنها به عنوان آیندهسازان علم پزشکی یاد میشود.
محققان دانشگاههای سیدارسینای و سانفرانسیسکو (UCSF) اکنون با ابداع روشهای پیشرفتهتر برای هدایت این سلولها به سمت بافتهای خاص، گام بزرگی در جهت دستیابی به درمانهای نوین برداشتهاند.
محققان در این تحقیق جدید از سازماندهندههای مصنوعی استفاده کردهاند، که سلولهای مهندسیشدهای هستند و میتوانند به سلولهای بنیادی دستور دهند تا به اعضا و بافتهای مختلف تبدیل شوند.
دکتر اوفیر کلاین، استاد دانشگاه سیدارسینای و یکی از نویسندگان اصلی این تحقیق در اینباره توضیح داد: «ما با استفاده از این سازماندهندههای مصنوعی میتوانیم سلولهای بنیادی را به سمت ساخت قسمتهای مختلف جنین اولیه یا اعضایی مثل قلب هدایت کنیم.»
محققان با بررسی فرایندهایی که در مراحل اولیه رشد جنین رخ میدهد، پی بردند که برخی از سلولها میتوانند به عنوان سیگنالدهنده یا سازماندهنده عمل و سلولهای بنیادی را به سمت رشد در بافتهای خاص هدایت کنند.
بر اساس این یافتهها، آنها نسخهای مصنوعی از این سلولها را مهندسی کردهاند، که میتواند به طور مؤثرتر توسعه سلولها را در محیط آزمایشگاهی (in vitro) هدایت کند.
محققان برای این منظور، مولکولهای چسبنده سلولی (CAMs) بومی و مصنوعی را گرفتند، پروتئینهایی که به سلولها کمک میکنند تا به یکدیگر و محیط اطراف خود بچسبند. سپس سلولهای سازماندهندهای را طراحی کردند، که به طور خودگردان در اطراف سلولهای بنیادی جنینی موش (mESCs) جمع میشدند.
در نهایت آنها سلولها را به گونهای مهندسی کردند که مولکولهای سیگنالدهی خاصی به نام مورفوژنها را تولید کنند.
این تیم تحقیقاتی از مورفوژن WNT3A و آنتاگونیست آن، DKK1، برای ایجاد نقاط تمرکز مختلف استفاده کرد. این موضوع به محققان این امکان را داد که مسیرهای مختلف توسعه سلولهای بنیادی را آزمایش کنند.
آنها توانستند سلولهای بنیادی را به سمت تشکیل یک بدن جنینمانند موش هدایت کنند و حتی یک ساختار قلبی ضرباندار را با استفاده از این سلولها ایجاد نمایند.
دکتر وندل لیم، یکی دیگر از نویسندگان این تحقیق گفت: «این پلتفرم جدید به ما این امکان را میدهد که به شکلی دقیقتر و کنترلشدهتر سلولهای بنیادی را به بافتها و اندامهای مختلف تبدیل کنیم. این تکنولوژی میتواند در شبیهسازی بیماریها، بازسازی بافتها و حتی پیوند اعضا مفید واقع شود.»
یکی از ویژگیهای جالب این سلولهای سازماندهنده مهندسیشده، قابلیت فعال و غیرفعال کردن دستورالعملها به طور شیمیایی است. همچنین این سلولها به یک سوئیچ خودکشی مجهز شدهاند، که در صورت نیاز به راحتی میتوانند از بین بروند.
دکتر لیم تصریح کرد: «این سازماندهندههای مصنوعی به ما این امکان را میدهند که کنترل کنیم تا کی و کجا سیگنالهای خاص مورفوژنها به سلولها ارسال شوند، که به ما قدرت بیسابقهای در هدایت توسعه سلولها میدهد.»
این یافتهها میتواند کاربردهای گستردهای در پزشکی بازساختی، داروسازی، درمان بیماریهای مزمن و ژنتیکی و شبیهسازی بیماریها داشته باشد.
دکتر کلاین اعلام کرد: «این تکنولوژی ممکن است روزی به ما این امکان را بدهد که سلولهای خاصی مانند سلولهای بتا را برای درمان دیابت یا نورونها را برای درمان بیماری پارکینسون در بافتهای بزرگ یا حتی ارگانهای کامل تولید کنیم. این تحقیقات امکانات جدید و هیجانانگیزی را در زمینه درمان بیماریهای پیچیده فراهم میآورد.»
