به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، تعداد بیمارانی که نیازمند درمان دیالیز هستند، به دلیل نبود درمان‌های مؤثر برای بیماری مزمن کلیه (CKD)، در سراسر جهان رو به افزایش است. همچنین تاکنون درمان قطعی برای آسیب حاد کلیه (AKI) نیز ارائه نشده است. اگرچه اثرات درمانی سلول‌های پیش‌ساز نفرون مشتق‌شده از سلول‌های بنیادی پرتوان القاشده انسانی (hiPSC-NPCs) در مدل‌های حیوانی AKI گزارش شده‌اند، اما هنوز این اثرات به‌صورت بالینی تأیید نشده‌اند. یک گروه تحقیقاتی از دانشگاه کیوتو و سایر مؤسسات اعلام کردند که با پیوند سلول‌های پیش‌ساز کلیه مشتق‌شده از سلول‌های بنیادی پرتوان القاشده انسانی (iPS)، موفق به مهار روند کاهش عملکرد کلیه در موش‌های مبتلا به بیماری مزمن کلیه (CKD) شدند. تخمین زده می‌شود حدود ۲۰ میلیون نفر در ژاپن از این بیماری رنج می‌برند. در مراحل پیشرفته، بیماری به نارسایی انتهایی کلیه منجر می‌شود و بیماران نیازمند دیالیز یا پیوند کلیه می‌شوند.

معرفی سلول‌های بنیادی پرتوان القاشده

سلول‌های بنیادی پرتوان القاشده (iPSCs) سلول‌های سوماتیک (بدنی) هستند که به‌صورت رونویسی‌شده به حالتی شبیه به سلول‌های بنیادی جنینی (ESCs) بازبرنامه‌ریزی شده‌اند. مشابه سلول‌های بنیادی جنینی، iPSCs این پتانسیل را دارند که برای مهندسی بافت‌های سازگار با سیستم ایمنی یا مدل‌سازی بیماری‌های اختصاصی بیماران در محیط آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گیرند. کلیه، شایع‌ترین عضو پیوندی در انسان است. بیماری‌های مختلفی می‌توانند منجر به بیماری مزمن کلیه (CKD) شوند که هر یک از آن‌ها دارای پاتوفیزیولوژی‌های خاص خود هستند. برای اکثر بیماری‌های کلیوی، مدل‌های انسانی اختصاصی وجود ندارند و همچنین درمان‌ها یا نشانگرهای زیستی (بیومارکر) خاصی در دسترس نیستند. سلول‌های iPSC انسانی مشتق‌شده از بیماران مبتلا به بیماری‌های کلیوی، یک سیستم مدل‌سازی جدید فراهم می‌کنند که می‌توان در آن به بررسی پاتوفیزیولوژی بیماری‌ها پرداخت و درمان‌های مؤثرتری توسعه داد. در این مقاله، ما به بررسی پتانسیل iPSCها برای مدل‌سازی بیماری‌های کلیه بر اساس مقالات علمی اصلی می‌پردازیم. همچنین راهبردهایی برای انجام مقایسه‌های مؤثر بین iPSCهای بیماران مختلف مورد بحث قرار گرفته است. اگرچه تمرکز اصلی بر کلیه است، بسیاری از اصول ذکر شده در این بررسی، برای سایر اندام‌ها نیز کاربرد دارند.

درباره مطالعه

 این گروه تحقیقاتی قصد دارد پس از تأیید ایمنی این روش، طی چند سال آینده کارآزمایی‌های بالینی را آغاز کند. این گروه به سرپرستی پروفسور کنجی اوسافونه و دکتر توشیکازو آرااوکا، محقق ارشد ویژه، از مرکز تحقیقات سلول‌های iPS دانشگاه کیوتو (CiRA) پیش‌تر اثرات درمانی سلول‌های پیش‌ساز کلیه مشتق‌شده از iPS را در موش‌های مبتلا به آسیب حاد کلیه تأیید کرده بود. این بار آن‌ها پژوهش خود را برای درمان CKD ادامه دادند و موفق به ایجاد مدل موشی شدند که به‌تدریج طی یک تا شش ماه دچار فیبروز و کاهش عملکرد کلیه می‌شود.

شیوه تحقیقاتی

برای استفاده از این سلول‌ها در درمان انسانی، لازم بود آن‌ها را به‌صورت مؤثر تکثیر کنند؛ چرا که برای هر بیمار تقریباً به یک میلیارد سلول نیاز است. تولید انبوه سلول‌های پیش‌ساز کلیه با کیفیت بالا، چالشی بزرگ بود. این گروه روش جدیدی را توسعه داد که طی آن توده‌های سلولی تقریباً ۲۰٬۰۰۰ سلولی در هر یک از حدود ۱۰۰ حفره‌ی پلیت قرار داده شدند و با محیط کشت ویژه‌ای به نام "محیط کشت CFY" تغذیه شدند. این روش امکان افزایش سلول‌ها به بیش از ۱۰۰ برابر تعداد اولیه را بدون کاهش کیفیت آن‌ها، فراهم کرد. بر اساس این دستاورد، اوسافونه و همکارانش تعداد زیادی از سلول‌های پیش‌ساز کلیه را زیر پوشش کلیه موش‌های مدل CKD پیوند زدند. سه روز پس از پیوند، آن‌ها مشاهده کردند که افزایش نیتروژن اوره خون (BUN) و کراتینین سرم – که نشان‌دهنده کاهش عملکرد کلیه هستند – مهار شده است. همچنین پیشرفت فیبروز (بافت‌زخمی) متوقف شده بود.

نتایج کسب شده از مطالعه

محققان معتقدند پروتئین‌هایی مانند VEGF-A که توسط سلول‌های پیوندی ترشح می‌شوند، باعث رشد عروق جدید شده و به این ترتیب آسیب کلیه را کاهش داده‌اند. به گفته این گروه، بیماری CKD با کاهش مزمن عملکرد کلیه همراه است که درمان کامل آن دشوار است. در مراحل پیشرفته، بیمار ناچار به دیالیز یا پیوند کلیه می‌شود. بنابراین، پزشکی بازساختی با استفاده از سلول‌های iPS امیدی جدید محسوب می‌شود. مقاله‌ی مربوطه در تاریخ ۲ آوریل در مجله علمی بین‌المللی Science Translational Medicine منتشر شده است.

پزشکی بازساختی مبتنی بر iPS

پزشکی بازساختی مبتنی بر iPS در حال حاضر در زمینه‌های مختلف پزشکی در حال تحقیق و توسعه برای کاربرد بالینی است. فناوری تولید سلول‌های iPS انسانی در سال ۲۰۰۷ توسط شینیا یاماناکا، مدیر و استاد مرکز CiRA دانشگاه کیوتو، توسعه یافت و توجه بسیاری را به خود جلب کرد. ویژگی کلیدی این سلول‌ها، توانایی آن‌ها در تبدیل شدن به انواع مختلف سلول‌های بدن با هدف اصلی بازسازی بافت‌ها و اندام‌های آسیب‌دیده بر اثر بیماری یا آسیب دیده است. در سال ۲۰۱۴، مؤسسه RIKEN اولین پیوند سلول‌های iPS را برای درمان دژنراسیون ماکولا وابسته به سن انجام داد. از آن زمان، دانشگاه‌های کیوتو، اوساکا، و کیئو، و سایر مؤسسات ژاپنی در حال انجام تحقیقات کاربردی و کارآزمایی‌های بالینی برای درمان بیماری‌هایی مانند پارکینسون، نارسایی قلبی و آسیب‌های نخاعی هستند. در ۱۷ آوریل، مرکز CiRA نتایج کارآزمایی بالینی پیوند سلول‌های عصبی مشتق‌شده از iPS به مغز بیماران مبتلا به پارکینسون را اعلام کرد. آن‌ها بهبود عملکرد حرکتی را در ۴ نفر از ۶ بیمار گزارش دادند که نشان‌دهنده اثربخشی امیدبخش این روش است.

پایان مطلب/.