اولین سلولهای بنیادی پرتوان القایی برای ارائه ی مدل سلولی انسانی مقاوم به انسولین

24 ژوئیه 2014- اولین سلولهای iPSCsمقاوم به انسولین توسط محققان تولید گردید. تاکنون هیچ مدل سلولی انسانی مناسبی برای مطالعه ی مقاومت به انسولین وجود نداشت اما چنین سلولهایی که از iPSCsتشکیل شده اند مدل مناسبی برای این مطالعات می باشند.

زیست شناس ژاپنی شینیا یاماناکا جایزه ی  نوبل را درسال 2012 برای کشف چگونگی ایجاد سلولهای بنیادی پرتوان القایی یا induced pluripotent stem cellsدریافت کرد. این سلولها از سلولهای طبیعی بالغ بدست می آیند و توانایی متمایز شدن به تقریباً هر نوع دیگری از سلولها را دارند.

دانشمندان درمرکز دیابت جاسلین برای اولین بار نوعی سلول iPSCsساخته اند که مدل انسانی سلولهای مقاوم به انسولین است، این کار قدرت تکنولوژی را در بررسی طبیعت بیماری دیابت نشان می دهد به گفته ی دکتر Kahnو پرفسور lacoccaطبیعت بیماری دیابت بسیار پیچیده است و در افراد مختلف متفاوت می باشد.

دکتر Kahnمی گوید: تا بحال در بررسی علل و اثرات مقاومت به  انسولین ، دانشمندان  با کمبود خط سلولی انسانی از سلولهای عضلات، چربی و کبد که بطور واضحی به انسولین پاسخ می دهند، روبرو بودند. بخصوص مطالعه ی مقاومت به انسولین از مراحل پیش بالینی دیابت نوع 2 بسیار چالش برانگیز بوده است. تاکنون سلولهای انسانی مدل برای مطالعه ی مقاومت به انسولین وجود نداشت اما این سلولهای جدید iPSCsمی تواند خدمت بزرگی در پیشبرد مطالعات مقاومت به انسولین باشد.

تولید iPSCمعمولاً با فیبروبلاست (سلولهای بافت همبند) از نمونه های پوست شروع می شود. دکتر Kahnو همکارانش با استفاده از فیبروبلاست های 3 بیمار مبتلا به مقاومت به انسولین شدید که در اثر جهش در ژن گیرنده ی انسولین (IR)ایجاد شده است، سلولهای مدل مقاوم به انسولین iPSCsرا تولید کردند. گیرنده ی انسولین یا  IRمولکولی است که از غشاء سلول عبور کرده و نقش کلیدی درسیگنال دهی انسولین ومتابولیسم گلوکز بازی می کند.

محققان مرکز جاسلین سلولهای فیبروبلاست را برنامه ریزی مجدد کرده و آنها را به سلولهای بنیادی پرتوان القایی یا iPSCتبدیل کردند. آنها با استفاده از روشهای ویروسی، چهار ژنی را که فعالیت همزمان آنها موجب برگرداندن سلولها به مرحله ی بنیادی یا iPSCمی شود را فعال کردند. سپس دانشمندان به بررسی فعالیت ژنها درمسیر سیگنالینگ انسولین درسلولهای iPSCsو فیبروبلاستهایی که جهشهایی درگیرنده ی انسولینی آنها اتفاق افتاده بود، پرداختند سپس آنرا با فعالیت ژنها درسلولهای بدست آمده از افرادی که این جهش ها را در گیرنده های انسولین نداشتند(افراد سالم) مقایسه نمودند.

درمیان اطلاعات بدست آمده از این تحقیق مشخص گردید جهش های IRسبب تغییر بیان بسیاری از ژنها در فیبروبلاست ها و درسلولهای iPSCدرمقایسه با سلولهای طبیعی می شود، اما این تأثیر وابستگی بسیاری به نوع سلول دارد. دکتر کان می گوید : شما یک نوع الگوی بیان ژن در فیبروبلاستها و نوع دیگری را در iPSCها مشاهده می کنید.

انسولین یک ماده ی کلیدی برای رشد و تکثیر سلولهای بنیادی طبیعی است و در این مطالعه مشخص گردید که مقاومت به انسولین سبب کاهش توانایی سلولهای iPSCsدر رشد و تکثیر می شود.

او می افزاید: این نقص ممکن است مکانیزیم ناشناخته ای را به ما نشان دهد که به ابتلا به دیابت کمک می کند، همچنین می تواند  مشکلات ترمیم زخم ، ترمیم بافت و حتی رشد سلولهای بتا را توضیح دهد. دکتر کان می گوید: مرحله ی بعدی این تحقیق تبدیل سلولهای iPSCsبه سلولهای کبدی مقاوم به انسولین ، سلولهای عضلانی و سلولهای چربی مقاوم به انسولین و استفاده از آنها به عنوان مدل بافت های مذکور است.

 دریک خط دیگر این تحقیق، دکتر کان و همکارانش درحال بررسی میزان مقاومت به انسولین تحت تاثیر  ژنتیک فرد و مقدار مقاومت به انسولین ایجاد شده بوسیله ی محیط زیست هستند، مقاومت به انسولین که توسط محیط زیست درفرد ایجاد می شود احتمالاً درسلولهای بنیادی پرتوان iPSCناپدید خواهد شد.

منبع: www.sciencedaily.com/releases/2014/07/140724141441.htm