به گزارش بنیان به نقل از Medicalxpress،  محققان ژاپنی گزارش دادند برای تولید بافت های انسانی مهندسی شده کبد و روده به یک روش نوین دست پیدا کردند. محققان برای اولین بار از یک پروسه چند مرحله ای استفاده کردند تا با دستکاری های بیوشیمیایی و ژنتیکی شامل ژن های FGF، TGF و WNT سلول های پرتوان القایی را به سمت سلول های پیش ساز اندودرمی روده مارکر CDX2 مثبت تمایز دهند. پروتکل تمایزی طراحی شده شبیه به پروسه تکامل جنینی می باشد و CDX2  یک مارکر مولکولی موجود در بافت های روده می باشد.

اگرچه سلول های پیش ساز در مرحله تکاملی جنینی هستند اما آن ها برای تشکیل یا تمایز به قسمت هایی از دستگاه گوارش برنامه ریزی می شوند. با این حال در این نقطه جنینی، این سلول های پیش ساز برای تشکیل معده، کبد یا روده بصورت ویژه دچار تغییرات ژنتیکی نشده اند. محققین در ادامه می توانند با دستکاری های ژنتیکی و بیوشیمیایی، سلول های پیش ساز را به سمت ارگانویید بافت های انسانی کبدی و روده تمایز دهند.

محققان می گویند: در مقایسه با تشکیل ارگانوییدهای دستگاه گوارش و کبد که از سلول های بنیادی پرتوان القایی مشتق می شوند و ایجاد تومور می کنند، تشکیل بافت های مختلف دستگاه گوارش از سلول های پیش ساز بدون ایجاد تومور می باشد. نتایج ما نشان داد که ارگانوییدهای کبدی مشتق از سلول های پیش ساز را وقتی به موش های نقص کبدی پیوند زدیم عملکرد بافت کبدی بهبود بخشیده شد و از آسیب کبدی جلوگیری شد. نتایج مطالعه نشان داد حدود 20 درصد از موش هایی که پیوند ارگانوئید کبدی را دریافت نکردند هنوز 30 روز زنده ماندند در مقایسه با تقریبا 60 درصد موش هایی که پیوند دریافت کرده اند.

سلول های بنیادی پرتوان القایی (iPS) از سلول های بالغ مانند سلول های پوست تولید می شوند. این سلول ها با دستکاری های بیوشیمیایی و ژنتیکی به سلول های شبه بنیادی جنینی بازبرنامه ریزی می شوند. این سلول ها این توانایی را دارند که به انواع سلول ها از بافت های بدن تمایز یابند.این باعث می شود آنها یک ابزار پژوهشی ضروری برای مطالعه بیماری های انسانی و بافت های انسان از یک عضو خاص مانند دستگاه گوارش باشند.

اما سلول های iPS و بافت هایی که از آنها مستقیما تمایز پیدا می کنند مستعد ابتلا به تغییرات ژنتیکی و ناپایداری کروموزومی هستند، که باعث ایجاد تومور می شود. این عیب سبب محدودیت های بزرگی در استفاده کلینیکی از این قبیل بافت ها می شود که نیاز به رویکرد ویژه ای در این مورد می باشد. ارگانویید های انسانی در مطالعات گذشته از سلول های پیش ساز تولید شدند همانطور که در این مطالعه نیز سلول های اندودرم روده از سلول های پیش ساز تولید شدند. نتایج مطالعات نشان داد که سلول های پیش ساز از لحاظ ژنتیکی بسیار پایدارتر از سلول های iPS هستند. اما در مطالعات گذشته برای تولید ارگانویید های مهندسی شده از سلول های پیش ساز از مواد افزودنی و فاکتورهای رشد حیوانی استفاده می گردید. برطبق مطالعات، استفاده از محصولات حیوانی در تولید ارگانوییدها سبب غیر ایمن شدن آن ها در کاربردهای کلینیکی در بیماران می شود. در این مطالعه، محققان استفاده از محصولات جانبی حیوانی را در کل فرآیند مهندسی تولید ارگانوییدها اجتناب کردند که این شامل بازبرنامه ریزی اولیه تولید سلول های iPS و سپس تمایز این سلول ها به سلول های اندودرم روده خلفی بود. محققان در حال حاضر با استفاده از تکنولوژی های مهندسی زیستی می توانند در آزمایشگاه بافت های کبد انسانی را رشد دهند و به منظور مطالعه برسی داروها و ایجاد مدل های بیماری مانند کبد چرب از آن استفاده کنند ولی برای تولید ارگانویید بافت کبد و دیگر بخش های دستگاه گوارش مانند ارگانویید روده میبایست به میزان فراوان و کافی از این بافت ها را در آزمایشگاه تولید و کشت داد که ویژگی عملکردی داشته و جهت درمان پزشکی یا بیماران مورد استفاده قرار گیرد. در مطالعه حاضر، محققان میزان بالایی بافت ارگانویید کبدی از سلول های پیش ساز تولید کردند که مناسب و کافی برای پیوند به موش بود. آن ها همچنین اثبات کردند که سلول های کبدی دارای عملکرد بودند و نقش فیلتر کردن سم ها از بدن را همانند نقش اساسی این ارگان در بدن انجام می دادند. در ادامه این مطالعه، محققان پروسه های مهندسی زیستی را برای تولید ارگانویید بافت کبدی بکار بردند و توانستند اولین کارآزمایی بالینی از این ارگانویید ساخته شده را به بیمار  پیوند دهند.

پایان مطلب/