به گزارش پایگاه اطلاع‌رسانی بنیان، مطالعه‌ای جدید که در سال 2025 در نشریه Nature Communications منتشر شده، نشان می‌دهد که حذف ژن ICAM-1 در سلول‌های بنیادی جنینی انسانی (hPSCs) می‌تواند چسبندگی سلول‌های ایمنی را به‌طور قابل‌توجهی کاهش دهد و از رد پیوند در درمان‌های سلولی جلوگیری کند. این پژوهش، که توسط سایاندپ ساها و همکارانش انجام شده، ICAM-1 را به‌عنوان هدفی کلیدی برای استراتژی‌های هیپوایمیون معرفی می‌کند که هم در پاسخ‌های ایمنی ذاتی (مانند نوتروفیل‌ها و مونوسیت‌ها) و هم تطبیقی (مانند سلول‌های T) نقش دارد. نتایج نشان داد که حذف ICAM-1 در سلول‌های بنیادی مشتق‌شده برای درمان‌های قلبی‌عروقی (hPSC-CVTs)، پیوند را در برابر پاسخ‌های ایمنی محافظت کرده و بقای طولانی‌مدت آن‌ها را در مدل‌های حیوانی بهبود می‌بخشد. این رویکرد می‌تواند نتایج درمان‌های بازساختی را در بیماری‌های قلبی، پارکینسون، دیابت نوع 1 و سایر اختلالات تقویت کند.

اهمیت سلول‌های بنیادی هیپوایمیون

سلول‌های بنیادی جنینی انسانی به دلیل مقیاس‌پذیری و قابلیت ویرایش ژنی، پلتفرمی ایده‌آل برای توسعه درمان‌های سلولی هستند. این سلول‌ها می‌توانند از یک اهداکننده واحد برای درمان هزاران بیمار استفاده شوند، که هزینه‌ها و زمان تولید را کاهش می‌دهد. با این حال، رد پیوند توسط سیستم ایمنی، به‌ویژه در مراحل اولیه پس از پیوند، چالشی بزرگ است. استراتژی‌های هیپوایمیون نسل اول عمدتاً بر حذف MHC کلاس I و II برای کاهش رد پیوند توسط سلول‌های T و آنتی‌بادی‌ها متمرکز بوده‌اند، اما کمتر به پاسخ‌های ایمنی ذاتی پرداخته‌اند. ICAM-1، یک گلیکوپروتئین سطحی که در سلول‌های اندوتلیال، کاردیومیوسیت‌ها و فیبروبلاست‌ها بیان می‌شود، نقش کلیدی در چسبندگی سلول‌های ایمنی از طریق تعامل با اینتگرین‌های LFA-1 و MAC-1 ایفا می‌کند. حذف ICAM-1 می‌تواند این پاسخ‌ها را مهار کرده و پیوند را از التهاب زودهنگام محافظت کند.

روش‌شناسی و یافته‌های کلیدی

محققان از آنتی‌بادی‌های مسدودکننده ICAM-1 و ویرایش CRISPR/Cas9 برای بررسی تأثیر حذف ICAM-1 استفاده کردند. سلول‌های H9 به سلول‌های اندوتلیال (ECs)، کاردیومیوسیت‌ها (CMs) و فیبروبلاست‌های قلبی (cFibs) تمایز یافتند و با سیتوکین‌های التهابی (TNFα و IFNγ) تحریک شدند تا محیط التهابی پس از پیوند شبیه‌سازی شود. آزمایش‌های in vitro نشان داد که مسدود کردن ICAM-1 چسبندگی مونوسیت‌های U937 را کاهش می‌دهد و حذف کامل ICAM-1 با CRISPR/Cas9 این اثر را تقویت کرد. در مدل‌های موش انسانی‌شده NeoThy، پیوندهای حذف‌شده ICAM-1 بقای طولانی‌تری داشتند و از فعال‌سازی و تکثیر سلول‌های T محافظت شدند. افزودن حذف ICAM-1 به سلول‌های هیپوایمیون نسل اول (با حذف MHC) اثرات محافظتی بیشتری ایجاد کرد، که نشان‌دهنده پتانسیل ترکیبی این استراتژی است.

نتایج دقیق و تحلیل‌ها

سلول‌های حذف‌شده ICAM-1 ویژگی‌های بنیادی خود را حفظ کردند، از جمله توانایی تمایز به سه لایه زایا (اندودرم، مزودرم و اکتودرم) در آزمایش‌های تراتوما. تحلیل‌های ترانسکریپتومیک و پروتئینی با استفاده از توالی‌یابی RNA و وسترن بلات نشان داد که حذف ICAM-1 هیچ تأثیری بر پایداری یا بیان ژن‌های مرتبط با چندتوانی ندارد. در آزمایش‌های in vivo، پیوندهای حذف‌شده ICAM-1 در مقایسه با گروه‌های کنترل وحشی، مقاومت بیشتری در برابر رد ایمنی نشان دادند. این نتایج با مطالعات قبلی در موش‌ها که نشان‌دهنده کاهش استرس اکسیداتیو و چسبندگی ایمنی در پیوندهای قلب با حذف ICAM-1 بودند، همخوانی دارد. این یافته‌ها تأیید می‌کنند که ICAM-1 هدف مؤثری برای کاهش التهاب و بهبود بقای پیوند است.

کاربردهای بالینی و عملی

این استراتژی هیپوایمیون می‌تواند به ایجاد خطوط سلولی جهانی برای درمان‌های بازساختی منجر شود، که نیاز به آزمایش‌های خاص بیمار را کاهش می‌دهد و فرآیند تولید را ساده‌تر می‌کند. در درمان بیماری‌های قلبی‌عروقی، مانند انفارکتوس میوکارد، پیوندهای عروقی اغلب به دلیل التهاب زودهنگام آسیب می‌بینند. حذف ICAM-1 می‌تواند عوارضی مانند واسکولوپاتی پیوند را کاهش داده و نیاز به سرکوب ایمنی طولانی‌مدت را کم کند. این رویکرد همچنین برای درمان بیماری‌هایی مانند پارکینسون و دیابت نوع 1، که در آن‌ها پیوندهای سلولی نقش مهمی دارند، کاربرد دارد. استفاده از خطوط سلولی جهانی می‌تواند هزینه‌های درمان را کاهش داده و دسترسی به این فناوری را در مناطق کم‌منابع افزایش دهد. علاوه بر این، این استراتژی می‌تواند در پیوندهای ارگان‌های جامد و زنوترانسپلنتاسیون کاربرد داشته باشد و با کاهش التهاب، نتایج پیوند را بهبود بخشد. این فناوری همچنین می‌تواند با درمان‌های ایمونوتراپی ترکیبی شود تا اثربخشی بیشتری داشته باشد.

محدودیت‌ها و جهت‌گیری‌های آینده

این مطالعه عمدتاً بر سلول‌های قلبی‌عروقی متمرکز بود و کاربرد حذف ICAM-1 در سایر انواع سلول‌ها نیاز به بررسی بیشتر دارد. اثرات طولانی‌مدت این ویرایش در انسان‌ها، از جمله تعاملات با سایر مسیرهای ایمنی، هنوز ناشناخته است. خطر اثرات خارج از هدف CRISPR/Cas9، اگرچه در این مطالعه مشاهده نشد، باید در مقیاس بزرگ‌تر ارزیابی شود. تحقیقات آینده باید بر اعتبارسنجی این استراتژی در مدل‌های بالینی بزرگ‌تر، بررسی ترکیب آن با سایر ویرایش‌های هیپوایمیون و توسعه پروتکل‌های نظارتی برای اطمینان از ایمنی تمرکز کنند. ادغام این فناوری با پلتفرم‌های دیجیتال برای رصد ایمنی پیوندها و استفاده از هوش مصنوعی برای پیش‌بینی پاسخ‌های ایمنی نیز می‌تواند مفید باشد. همکاری‌های بین‌المللی برای ایجاد استانداردهای جهانی در این حوزه ضروری است. همچنین، بررسی تأثیر حذف ICAM-1 بر پاسخ‌های ایمنی غیرمرتبط و تعادل ایمنی بدن می‌تواند به درک بهتر این استراتژی کمک کند.

پتانسیل تحول در پزشکی بازساختی

حذف ICAM-1 نه‌تنها چسبندگی سلول‌های ایمنی را کاهش می‌دهد، بلکه با مهار فعال‌سازی سلول‌های T و التهاب ذاتی، بقای پیوند را بهبود می‌بخشد. این رویکرد می‌تواند استاندارد جدیدی برای درمان‌های سلولی ایجاد کند، به‌ویژه در بیماری‌هایی که رد پیوند مانع اصلی است. همکاری بین محققان، نهادهای نظارتی و شرکت‌های زیست‌فناوری برای تسریع در انتقال این فناوری به کلینیک‌ها ضروری است. توسعه خطوط سلولی جهانی با حذف ICAM-1 می‌تواند زمان و هزینه تولید درمان‌های سلولی را کاهش دهد و دسترسی بیماران را به این درمان‌ها افزایش دهد. این پیشرفت همچنین می‌تواند به توسعه درمان‌های ترکیبی با ایمونوتراپی‌ها منجر شود. با گسترش این فناوری به سایر حوزه‌ها، مانند پیوند ارگان‌های مصنوعی، می‌توان انتظار داشت که تأثیر آن بر پزشکی مدرن افزایش یابد.

نتیجه‌گیری: آینده‌ای روشن برای پیوندهای سلولی

حذف ICAM-1 در سلول‌های بنیادی جنینی انسانی راهکاری نوین برای کاهش رد پیوند و بهبود نتایج درمان‌های بازساختی ارائه می‌دهد. این استراتژی، با مهار پاسخ‌های ایمنی ذاتی و تطبیقی، می‌تواند به توسعه درمان‌های سلولی ایمن‌تر و مؤثرتر برای بیماری‌های قلبی، پارکینسون، دیابت نوع 1 و سایر اختلالات منجر شود. اعتبارسنجی بالینی و همکاری‌های بین‌المللی برای استانداردسازی این فناوری ضروری است. با ادامه پیشرفت‌ها، این رویکرد می‌تواند استاندارد جدیدی برای پیوندهای سلولی ایجاد کند، کیفیت زندگی بیماران را بهبود بخشد و بار بیماری‌های مزمن را کاهش دهد.

پایان مطلب/.