به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، سلول‌های بنیادی خون‌ساز یا( HSCs) توانایی بازسازی بلندمدت تمام رده‌های خونی و تولید همه انواع سلول‌های خونی را دارند. از این رو، تولید سلول‌های بنیادی خون‌ساز در شرایط آزمایشگاهی (in vitro) همچنان یکی از اهداف اصلی در پزشکی بازساختی محسوب می‌شود. با وجود تلاش‌های فراوان و پیشرفت‌های اخیر در این حوزه، هنوز پروتکل قابل اعتماد، تکرارپذیر و کارآمدی برای تولید HSCهای واقعی و عملکردی در شرایط آزمایشگاهی وجود ندارد. این موضوع نشان می‌دهد که برخی عناصر تنظیمی مهم هنوز شناسایی نشده‌اند. محققان تیم سلول‌های بنیادی و سرطان موسسه تحقیقات لوسمی کارراس و موسسه تحقیقات بیمارستان دل مار، روشی برای تولید مطمئن پیش‌سازهای سلول‌های خونی از سلول‌های بنیادی در موش‌ها توسعه داده‌اند. این تیم که تحت رهبری دکتر آنا بیگاس فعالیت می‌کند، گامی به سوی تولید سلول‌های پیش‌ساز که قادر به بازسازی مغز استخوان بیماران مبتلا به سرطان خون باشند، برداشته است که نمونه‌ای موفق از پزشکی بازسازی‌شده است.

جایگزینی سلول‌های بنیادی خون در مغز استخوان

سلول‌های بنیادی می‌توانند هر نوع سلول دیگری را تولید کنند؛ تنها باید به آن‌ها به‌درستی دستور داده شود. از نظر بیولوژیکی، این بدان معناست که باید برنامه ژنتیکی مناسب را با فشار دادن کلیدهای درست، یعنی ژن‌های درست، در زمان مناسب فعال کرد. اغلب، بیماران مبتلا به سرطان خون نیاز به جایگزینی سلول‌های بنیادی خون خود در مغز استخوان دارند، بافتی که سلول‌های خونی را تولید می‌کند و سرطان در آن رشد می‌کند. متاسفانه، یافتن یک اهداکننده سازگار گاهی اوقات چالش‌برانگیز است. فرض کنید می‌توانیم سلول‌هایی که خون می‌سازند را در آزمایشگاه از سلول‌های بنیادی اولیه تولید کرده و از آن‌ها برای بازسازی مغز استخوان جدید و سالم استفاده کنیم.

شیوه تحقیقاتی

برای انجام این کار، باید بدانید کدام ژن‌ها را باید در یک سلول بنیادی فعال کنید. در یک کار برجسته، تیم تحت رهبری دکتر آنا بیگاس هزاران ژن در ژنوم موش‌ها را غربالگری کردند تا ببینند کدام یک می‌توانند یک سلول بنیادی جنینی را به یک پیش‌ساز خون، یا به‌طور دقیق‌تر، یک سلول بنیادی خونی هماتوپویتیک (HPSC) تبدیل کنند. این غربالگری یک گروه از هفت ژن را شناسایی کرد که به نظر می‌رسید قادر به انجام این کار هستند. در آزمایش‌های بعدی، تیم تأیید کرد که فعال‌سازی به موقع این هفت ژن برای تبدیل سلول‌های بنیادی جنینی موش به HSPC کافی است و این سلول‌های تازه تولیدشده قادر به بازسازی و حفظ یک سیستم خونی عملکردی، شامل تولید تمام انواع سلول‌های خونی، از جمله خطوط ایمنی، در موش‌های بالغ هستند. این تحقیق به‌تازگی در مجله Blood، نشریه رسمی انجمن هماتولوژی آمریکا، منتشر شده است. مقاله توسط دکتر لوئیس گالان پالما، محقق از آزمایشگاه بیگاس، نوشته شده است، در همکاری با سایر محققان از جمله دکتر کلارا بوئنو و دکتر پابلو مندز، متخصصان لوسمی‌های پیش‌توسعه و اطفال، که همچنین در موسسه ژوزپ کارراس حضور دارند.

اهمیت فرایند تولید سلول خونی یا HPSC

سلول‌های بنیادی جنینی (ESCs) سلول‌هایی هستند که از جنین در مراحل اولیه رشد گرفته می‌شوند و قابلیت تبدیل به تمام انواع سلول‌های بدن (از جمله سلول‌های عصبی، قلبی، خونی و ...) را دارند. به این خاصیت، توان تمایز چندگانه یا pluripotency گفته می‌شود. سلول‌های بنیادی خون‌ساز، سلول‌های تخصص‌یافته‌تری هستند که می‌توانند انواع مختلف سلول‌های خونی مانند گلبول‌های قرمز، گلبول‌های سفید و پلاکت‌ها را تولید کنند. این سلول‌ها در مغز استخوان حضور دارند و نقش کلیدی در بازسازی و نگهداری سیستم ایمنی و خون بدن دارند. برای تبدیل یک سلول بنیادی جنینی به یک HPSC، دانشمندان باید آن را در مسیر تمایز خاصی هدایت کنند. این کار با فعال‌سازی ژن‌های خاصی انجام می‌شود که همان برنامه ژنتیکی مورد نیاز برای تبدیل به سلول‌های خونی را راه‌اندازی می‌کند. در مطالعه‌ای که اشاره کردید، پژوهشگران با غربالگری هزاران ژن، موفق شدند هفت ژن کلیدی را شناسایی کنند که وقتی به‌درستی و در زمان مناسب در سلول بنیادی جنینی فعال شوند، آن را به یک پیش‌ساز سلول خونی یا HPSC واقعی تبدیل می‌کنند. در صورت موفقیت‌آمیز بودن این روش در انسان، می‌توان به‌جای وابستگی به اهداکننده، سلول‌های خون‌ساز را در آزمایشگاه تولید کرد. این کار می‌تواند درمان‌هایی برای بیماری‌های خونی مانند لوسمی، کم‌خونی و نقص‌های ایمنی فراهم کند. همچنین گامی بزرگ در جهت پزشکی بازساختی و شخصی‌سازی‌شده است.

نتایج کسب شده از مطالعه

دکتر بیگاس اطمینان دارد که نتایج به‌دست‌آمده در موش‌ها می‌توانند به سیستم انسانی منتقل شوند، زیرا با وجود تفاوت‌ها، مکانیسم‌های هدایت‌کننده تمایز سلول‌های بنیادی به‌قدری بنیادی هستند که بین گونه‌ها مشترک هستند. همانطور که دکتر بیگاس اشاره می‌کند: "ما می‌دانیم که این ژن‌ها همچنین در ژنوم انسانی موجود هستند و بسیار محافظت‌شده‌اند، به این معنا که توالی‌های ژنتیکی آن‌ها تقریباً مشابه هستند." تحقیقات در حال انجام است، اما احتمالاً این ژن‌ها همان نقش را در انسان‌ها ایفا می‌کنند که در موش‌ها دارند. این تحقیق یک اثبات‌مفاهیم برای پروژه "ساخت خون" موسسه بیگاس است که با حمایت مالی از کمیته تحقیقات و انجمن تحقیقاتی ERC راه‌اندازی شده است. این یک پروژه بسیار بلندپروازانه است که هدف آن توسعه یک پلتفرم فناوری برای تولید سلول‌های بنیادی خون انسانی به‌طور آماده و از پیش تولیدشده است. در صورتی که این پروژه موفقیت‌آمیز باشد، ما تنها چند سال فاصله داریم تا به عصر جدیدی در درمان لوسمی و سایر اختلالات خونی بر پایه پزشکی بازسازی‌شده برسیم.

پایان مطلب/.