به گزارش پایگاه اطلاع‌رسانی بنیان، محققان دانشکده پزشکی دانشگاه بوستون (BUMS)، اطلاعاتی از برنامه‌‌ای متمایز در سطح رونویسی و پروتئینی ارائه دادند که می‌تواند برای توسعه‌ی راهکارهایی که باعث حفظ عملکرد سلول‌های بنیادی خون‌ساز در خارج از بدن می‌شود، تا تهیه نقشه‌ی توسعه سلول‌های بنیادی خون‌ساز (HSCs) از سلول‌های بنیادی پرتوان (PSCs)، قابل تعمیم و استفاده باشد.

سلول‌های بنیادی خون‌ساز، ظرفیت خودسازی و تبدیل شدن به انواع سلول‌های خونی بالغ را دارند که آنها را به درمان‌های امیدوار کننده‌ای برای انواع بیماری‌ها تبدیل می‌کند. با وجود این، مکانیسم‌های دخیل در پیوند که از زمان رشد سلول‌ها و پس از پیوند به بیمار، سلول‌های خونی سالم را می‌سازند، به درستی شناخته نشده‌اند. پژوهشی که اخیراً توسط پژوهشگران بیمارستان عمومی ماساچوست (MGH) و دانشکده پزشکی دانشگاه بوستون انجام شده است، امضای منحصر به‌ فردی از ژن‌های بیان‌شده توسط سلول‌های بنیادی خون‌ساز را که قادر به انجام این فرآیند هستند، نشان می‌دهد. این یافته‌ها می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا این سلول‌ها را در خارج از بدن گسترش دهند یا انواع دیگر سلول‌های بنیادی را به سلول‌هایی تبدیل کنند که می‌توانند سیستم خون را دوباره پر کنند. در این مطالعه، پژوهشگران 26407 سلول کبدی جنینی را هم در سطح رونویسی و هم پروتئینی که شامل 7000 سلول بنیادی خون‌ساز کبدی جنینی بسیار غنی شده و عملکردی بود، را برای ایجاد امضای مولکولی دقیقی از پتانسیل پیوند، مشخصه‌یابی کردند.

در بزرگسالان، سلول‌های بنیادی خون‌ساز در مغز استخوان و جریان خون یافت می‌شوند اما پیش از تولد می‌توان آنها را به میزان بیشتری در کبد یافت. این سلول‌ها در کبد با سرعت بسیار بالایی تکثیر می‌شوند و به سلول‌های بنیادی خون‌ساز اضافی تبدیل می‌شوند. علاوه بر این، بررسی روی حیوانات نشان داده است که سلول‌های بنیادی خون‌ساز موجود در کبد جنین، نسبت به سلول‌های بنیادی خون‌ساز موجود در مغز استخوان، توانایی پیوند بیشتری دارند. پژوهشگران برای درک این که چه چیزی به سلول‌های بنیادی خون‌ساز کبد جنین امکان می‌دهد تا ویژگی‌های تکثیر و پیوند را داشته باشند، الگوهای بیان ژن را که منحصر به این سلول‌های بنیادی بسیار قوی هستند، مورد بررسی قرار دادند. آنها این آزمایش را با انواع روش‌های تجربی ترکیب کردند تا بیان پروتئین و عملکرد همان سلول‌ها را مشخص کنند.

الخاندرو بالاس (Alejandro Balazs)، پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: این تجزیه و تحلیل عمیق نشان داد که سلول‌های بنیادی خون‌ساز، پروتئینی موسوم به "CD201" را روی سطح خود بیان می‌کنند که ارتباط بسیار نزدیکی با ظرفیت پیوند دارد و می‌توان از آن برای جداسازی سلول‌های بنیادی استفاده کرد. این کار به ما کمک می‌کند تا فرآیند پیوند مغز استخوان و سلول‌های بنیادی را بهبود ببخشیم و همچنین، به ما امکان می‌دهد تا این سلول‌ها را خالص کنیم. درک بهتر ژن‌های دخیل به دانشمندان کمک می‌کند تا سلول‌های بنیادی خون‌ساز با پتانسیل پیوند بالا را در آزمایشگاه تکثیر کنند و آنها را برای مبارزه مؤثرتر با بیماری‌های مربوط به سلول‌های خونی مانند کم‌خونی داسی شکل، ایدز و انواع خاصی از سرطان دستکاری کنند.

کیم وانویتسل (Kim Vanuytsel)، سرپرست این پژوهش گفت: در مجموع، این کار به ارائه طرحی دقیق از قوی‌ترین سلول‌های بنیادی خون و به درک بهتر این پرسش ختم می‌شود که چرا این سلول‌ها چنین ظرفیت بازسازی خارق‌العاده‌ای دارند. چنین بینش‌هایی به ما امکان می‌دهند تا درمان‌های ایمن‌تر و کارآمدتری را برای بیماران مبتلا به اختلالات خونی ابداع کنیم.

جورج مورفی (George Murphy)، از پژوهشگران این پروژه گفت: انجام دادن این پژوهش مهم، بدون همکاری‌های قوی، امکان‌پذیر نبود. این پروژه، یک نمونه درخشان از "زیست‌شناسی منبع باز" است که در آن، اطلاعات و بینش‌هایی که آزادانه به اشتراک گذاشته شده‌اند، می‌توانند توسط همه برای اکتشافات آینده مورد استفاده قرار بگیرند.

پایان مطلب/

Ref:

1. Vanuytsel, K., Villacorta-Martin, C., Lindstrom-Vautrin, J. et al. Multi-modal profiling of human fetal liver hematopoietic stem cells reveals the molecular signature of engraftment. Nat Commun 13, 1103 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-28616-x.
2. Popescu, D. M. et al. Decoding human fetal liver haematopoiesis. Nature 574, 365–371 (2019).