تصمیم گیری سلولهای بنیادی مشابه با جامعه ی انسانی است

 25 مارس 2015 – دانشمندان دانشگاه کپنهاگ از هزاران سلول پیش ساز پانکراس progenitor فیلمی ویدئویی تهیه کرده اند.این ویدئو نشان می دهد این سلولها درحال تصمیم گیری برای تقسیم و گسترش پانکراس یا تمایز به سلولهای غدد درون ریز هستند که می توانند مقدار قندخون را کنترل کنند.

این تحقیق نشان داد سلولهای بنیادی مانند افراد یک جامعه عمل می کنند این سلولها انتخاب های فردی دارند اما با تعامل کافی با دیگر سلولها به اهداف نهایی خود می رسند.

این نتایج به دانشمندان کمک نمود تا کنترل بهتری در تولید سلولهای درون ریز تولید کننده ی انسولین به منظور درمان دیابت  را بدست آورند. نتایج این پژوهش در مجله ی PLOS Biologyمنتشر گردید.

 چرا یک  سلول اهمیت دارد؟

 دریک همکاری مشترک بین دانشگاه کوپنهاگ و دانشگاه کمبریج ، پرفسور Bottonو گروه تحقیقاتی اش در مرکز سلولهای بنیادی دانمارک بروی تولید سلولهای پیش ساز از پانکراس جنینی تمرکز کردند این سلولها معمولاً به عنوان سلولهای مادر و دختران آنها شناخته می شوند. دانشمندان از مراحل تبدیل سلولهای دختر به انواع سلولها در پانکراس فیلم تهیه کردند سلولهای مادر و سلولهای دختر برنگ های فلورسانس مختلفی رنگ آمیزی شده و در فیلم دنبال شدند.

پیش از این، روشهایی برای پیش بینی چگونگی تولید انواع سلولهای اختصاصی لوزالمعده  درحین تکامل جنینی وجود داشت، با این حال با نگاه به سلولهای انفرادی ، دانشمندان دریافتند حتی در میان یک گروه از سلولها که فرض می شود سلولهای مشابهی هستند، برخی برای توسعه ی ارگان چندین بار تقسیم می شوند درحالیکه سایرین به سلولهای  خاصی تمایز یافته و تقسیم درآنها متوقف می شود.

 دانشمندان شاهد اتفاق جالبی بودند جائیکه سلول مادر تصمیم گرفته و آنرا به دو دختر خود منتقل می کند و این سلولها بصورت هماهنگ تخصص خود را بدست می آورند. دانشمندان با مشاهده ی سلولهای مختلف توانستند قواعد منطقی اتخاذ تصمیم را دراین سلولها کشف کنند. این کشف به کمک Pau Ruéریاضی دان دانشگاه کمبریج و با استفاده از یک مدل ریاضی برای پیش بینی طولانی مدت رفتار سلولها درطی چندین نسل متوالی انجام شد.

 فیلم سلولهای بنیادی

این اولین باری است که دانشمندان موفق به تهیه ی فیلمی با کیفیت مناسب برای دنبال نمودن هزار سلول مجزا در درون این ارگان درمدت زمانهای طولانی برای دنبال نمودن فرآیند کند تصمیم گیری دراین سلولها شدند. به گفته ی پرفسور Grapin- Bottonاین کار بنظر دلهره آور و از نظر فنی چالش زا است اما بسیار جذاب است، با این فیلم ها توانستیم پویایی تصمیم گیری در هر سلول موجود در زمینه ی پانکراس را ببینیم و تعداد این تصمیمات را شمارش کنیم این روش الهام بخش مطالعه ی بسیاری از ارگان های دیگر است.

برای تکمیل این فیلم ها که از پانکراس مجزا تهیه شده بود ما روشی را ابداع نمودیم تا شجره ی فامیلی سلولها را در اندام دستخورده به تصویر  بکشیم. دکتر Kim  می گوید: ما ابتدا بروی یک نسل تمرکز نمودیم اما در حال حاضر ما  فرزندان  آنها را درطی نسل های متوالی می توانیم مشاهده و دنبال کنیم.

 قدم بعدی در درمان دیابت

 این پروژه بر تحقیقات پایه متمرکز است و بسیار نظری است اما ابزاری را برای کنترل تقسیم سلول یا تمایز آن به سلولهای تخصصی درون ریز که  سلولهای تولید  کننده ی انسولین را تولید می کنند، فراهم آورده است.

 دانشمندان درتمام سراسر جهان درتلاشند تا سلولهای بتا را از سلولهای بنیادی تولید کرده و برای درمان دیابت به بیماران  پیوند زنند. درآینده این کار را می توان با افزایش احتمال تخصصی شدن سلول و یا تقسیم سلول مادر به دو سلول دختر و سپس انتقال تصمیم به تخصصی شدن به سلولهای دخترانجام داد.

 منابع:

PLOS Biology, 2015; 13 (3): e1002111 DOI: 10.1371/journal.pbio.1002111

www.sciencedaily.com/releases/2015/03/150325151905.htm