به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، دیابت نوع ۱ یکی از پیچیده‌ترین بیماری‌های خودایمنی جهان به شمار می‌رود که در آن سیستم ایمنی بدن به سلول‌های بتای تولیدکننده انسولین در پانکراس حمله می‌کند و آن‌ها را از بین می‌برد. بیماران مبتلا به این بیماری مجبورند تا پایان عمر انسولین دریافت کنند و همواره در معرض عوارضی مانند آسیب کلیوی، بیماری قلبی، نابینایی و اختلالات عصبی قرار دارند. اکنون پژوهشگران در جدیدترین مطالعات خود موفق شده‌اند با استفاده هم‌زمان از سلول‌های بنیادی و فناوری بازتنظیم ایمنی، روشی نوین برای درمان این بیماری ارائه کنند. در این روش، سلول‌های بنیادی به سلول‌های بتای پانکراسی تبدیل شدند و سپس با استفاده از روش‌های تنظیم ایمنی، از حمله سیستم دفاعی بدن به این سلول‌ها جلوگیری شد. نتایج اولیه نشان داد که حیوانات آزمایشگاهی توانستند دوباره انسولین طبیعی تولید کنند و سطح قند خون آن‌ها به حالت طبیعی بازگردد. پژوهشگران معتقدند این فناوری می‌تواند در آینده راه را برای درمانی پایدار و بدون وابستگی به تزریق روزانه انسولین هموار کند.

بیماری دیابت نوع ۱

دیابت نوع ۱ از جمله بیماری‌هایی است که نه‌تنها کیفیت زندگی بیماران را تحت تأثیر قرار می‌دهد، بلکه بار اقتصادی و درمانی سنگینی نیز بر سیستم‌های سلامت جهان تحمیل می‌کند. برخلاف دیابت نوع ۲ که اغلب با مقاومت به انسولین مرتبط است، در دیابت نوع ۱ سیستم ایمنی بدن سلول‌های بتای پانکراس را نابود می‌کند. این سلول‌ها مسئول تولید انسولین هستند؛ هورمونی که نقش اصلی را در تنظیم قند خون ایفا می‌کند. در حال حاضر درمان اصلی دیابت نوع ۱ بر پایه تزریق مداوم انسولین است.  در دهه‌های اخیر، دانشمندان به دنبال روش‌هایی بودند که بتوانند سلول‌های بتای از دسرت‌فته را جایگزین کنند. یکی از امیدبخش‌ترین مسیرها استفاده از سلول‌های بنیادی برای تولید سلول‌های تولیدکننده انسولین بود. با این حال، مشکل اصلی این بود که حتی در صورت تولید سلول‌های جدید، سیستم ایمنی دوباره به آن‌ها حمله می‌کرد و باعث تخریبشان می‌شد. به همین دلیل، پژوهشگران به این نتیجه رسیدند که درمان واقعی دیابت نوع ۱ نیازمند دو رویکرد هم‌زمان است؛ نخست جایگزینی سلول‌های آسیب‌دیده و دوم اصلاح پاسخ ایمنی بدن. اکنون مطالعه جدید نشان داده که ترکیب این دو فناوری می‌تواند نتایجی بسیار امیدوارکننده ایجاد کند.

تاریخچه

ایده استفاده از سلول‌های بنیادی برای درمان دیابت از اوایل دهه ۲۰۰۰ میلادی مطرح شد. در آن زمان دانشمندان دریافتند که سلول‌های بنیادی پرتوان می‌توانند به انواع مختلف سلول‌ها از جمله سلول‌های بتای پانکراس تبدیل شوند. این کشف امید بزرگی برای درمان بیماری‌هایی ایجاد کرد که در آن‌ها سلول‌های تخصص‌یافته از بین می‌روند. در سال‌های بعد، پژوهشگران موفق شدند پروتکل‌هایی برای تبدیل سلول‌های بنیادی جنینی و سپس سلول‌های بنیادی پرتوان القایی به سلول‌های تولیدکننده انسولین طراحی کنند. این سلول‌ها در محیط آزمایشگاه قادر به ترشح انسولین بودند، اما هنگام پیوند به بدن با دو مشکل اساسی مواجه می‌شدند؛ نخست بقای پایین سلول‌ها و دوم حمله سیستم ایمنی. هم‌زمان با پیشرفت تحقیقات سلول‌های بنیادی، مطالعات گسترده‌ای نیز در زمینه ایمنی‌شناسی دیابت انجام شد. پژوهشگران دریافتند که گروهی از سلول‌های ایمنی به‌ویژه لنفوسیت‌های T نقش اصلی را در تخریب سلول‌های بتا دارند. به همین دلیل تلاش‌هایی برای مهار یا بازتنظیم این پاسخ ایمنی آغاز شد.در سال‌های اخیر، مفهوم بازبرنامه‌ریزی ایمنی یا بازتنظیم ایمنی به یکی از موضوعات مهم پزشکی تبدیل شده است. هدف این رویکرد آن است که سیستم ایمنی به جای سرکوب کامل، دوباره آموزش ببیند تا سلول‌های سالم بدن را هدف قرار ندهد. اکنون ترکیب این فناوری با سلول‌های بنیادی به عنوان نسل جدید درمان‌های دیابت مطرح شده است.

شیوه مطالعاتی

در این مطالعه، پژوهشگران ابتدا از سلول‌های بنیادی پرتوان انسانی استفاده کردند و آن‌ها را طی چند مرحله به سلول‌های شبه‌بتا تبدیل کردند. برای این کار، سلول‌ها در معرض مجموعه‌ای از فاکتورهای رشد و مولکول‌های تنظیم‌کننده قرار گرفتند تا ویژگی‌های سلول‌های تولیدکننده انسولین را به دست آورند. پس از تولید سلول‌های بتا، دانشمندان آن‌ها را در مدل‌های حیوانی دیابت نوع ۱ پیوند زدند. این مدل‌ها به گونه‌ای طراحی شده بودند که سیستم ایمنی فعال و مشابه بیماران انسانی داشته باشند. مرحله مهم بعدی مربوط به بازتنظیم ایمنی بود. پژوهشگران از ترکیبی از عوامل تنظیم‌کننده ایمنی استفاده کردند تا فعالیت سلول‌های ایمنی مهاجم کاهش یابد و در عین حال عملکرد کلی سیستم ایمنی حفظ شود. برخلاف داروهای سرکوب‌کننده ایمنی سنتی که کل سیستم دفاعی بدن را ضعیف می‌کنند، این روش تلاش داشت فقط پاسخ خودایمنی علیه سلول‌های بتا را کنترل کند.

برای بررسی عملکرد سلول‌ها، سطح قند خون حیوانات، میزان ترشح انسولین، بقای سلول‌های پیوندی و تغییرات ایمنی به‌طور مداوم اندازه‌گیری شد. همچنین از تصویربرداری پیشرفته و آنالیزهای مولکولی برای بررسی وضعیت سلول‌های پیوندشده استفاده شد. پژوهشگران علاوه بر ارزیابی عملکرد کوتاه‌مدت، تأثیر طولانی‌مدت این درمان را نیز بررسی کردند تا مشخص شود آیا سلول‌های جدید می‌توانند برای مدت طولانی فعال باقی بمانند یا خیر.

نتایج

نتایج مطالعه نشان داد که سلول‌های بنیادی تبدیل‌شده به سلول‌های بتا توانستند پس از پیوند، انسولین ترشح کنند و سطح قند خون حیوانات را به محدوده طبیعی بازگردانند. حیوانات درمان‌شده در مقایسه با گروه کنترل، نوسانات قند خون بسیار کمتری داشتند و علائم دیابت در آن‌ها کاهش یافت. یکی از مهم‌ترین یافته‌ها این بود که بازتنظیم ایمنی توانست از تخریب سلول‌های پیوندی جلوگیری کند. در مطالعات قبلی، سلول‌های جدید اغلب طی مدت کوتاهی توسط سیستم ایمنی نابود می‌شدند، اما در این مطالعه بقای سلول‌ها به شکل قابل‌توجهی افزایش یافت. بررسی‌های مولکولی نشان داد که برخی سلول‌های ایمنی مهاجم غیرفعال شده‌اند و در مقابل، جمعیتی از سلول‌های تنظیمی ایمنی افزایش یافته‌اند. این تغییرات نشان می‌داد که سیستم ایمنی تا حدی دوباره برنامه‌ریزی شده و تحمل بیشتری نسبت به سلول‌های بتا پیدا کرده است. نتایج همچنین نشان داد که سلول‌های پیوندی می‌توانند در پاسخ به افزایش قند خون، انسولین بیشتری ترشح کنند؛ ویژگی‌ای که برای عملکرد طبیعی پانکراس ضروری است. پژوهشگران اعلام کردند که این پاسخ پویا یکی از مهم‌ترین نشانه‌های موفقیت درمان محسوب می‌شود. در برخی حیوانات، اثر درمان برای ماه‌ها پایدار باقی ماند و وابستگی به تزریق انسولین کاملاً از بین رفت. این یافته‌ها امید زیادی برای انتقال این فناوری به مطالعات انسانی ایجاد کرده است.

دستاورد

دستاورد اصلی این پژوهش، ارائه رویکردی ترکیبی برای درمان دیابت نوع ۱ است؛ رویکردی که هم جایگزینی سلول‌های آسیب‌دیده را هدف قرار می‌دهد و هم علت اصلی بیماری یعنی حمله سیستم ایمنی را کنترل می‌کند. این مطالعه نشان می‌دهد که آینده درمان دیابت ممکن است از مدیریت بیماری به سمت درمان واقعی حرکت کند. اگر این فناوری در انسان نیز موفق باشد، بیماران می‌توانند بدون نیاز به تزریق مداوم انسولین زندگی کنند و خطر عوارض مزمن بیماری کاهش یابد.از سوی دیگر، این فناوری می‌تواند راه را برای پزشکی شخصی‌سازی‌شده باز کند. به عنوان مثال، در آینده ممکن است سلول‌های بنیادی هر بیمار گرفته شود، به سلول‌های بتا تبدیل گردد و سپس پس از تنظیم ایمنی دوباره به بدن همان فرد بازگردانده شود. این روش می‌تواند احتمال رد پیوند را نیز کاهش دهد.

پژوهشگران همچنین معتقدند این روش ممکن است در درمان سایر بیماری‌های خودایمنی مانند ام‌اس، لوپوس و آرتریت روماتوئید نیز کاربرد داشته باشد.

گام بعدی مطالعه

مرحله بعدی این تحقیقات ورود به کارآزمایی‌های بالینی انسانی است. پژوهشگران قصد دارند ابتدا ایمنی و کارایی این روش را در گروه کوچکی از بیماران بررسی کنند و سپس مطالعات بزرگ‌تر را آغاز نمایند. یکی از چالش‌های مهم آینده، افزایش پایداری سلول‌های پیوندی و اطمینان از عملکرد طولانی‌مدت آن‌هاست. همچنین دانشمندان تلاش می‌کنند روش‌های جدیدی برای محافظت از سلول‌های بتا طراحی کنند تا حتی بدون مصرف داروهای تنظیم ایمنی نیز بتوانند در بدن باقی بمانند. پژوهشگران در حال بررسی فناوری‌های کپسوله‌سازی سلولی نیز هستند. در این روش، سلول‌های تولیدکننده انسولین در پوشش‌های زیستی ویژه قرار می‌گیرند تا از حمله سیستم ایمنی محافظت شوند و در عین حال بتوانند انسولین ترشح کنند.

پایان مطالب/.