تولید سلولهای بنیادی از طریق ممانعت از تمایز سلولها
23 اکتبر 2015- هر چند ایمونوتراپی و پزشکی احیاء کننده حوزه ی امید بخشی از تحقیقات برای درمانهای پزشکی در آینده است اما محدودیت فعلی این روشها، چگونگی تولید تعداد زیادی از سلولهای بنیادی است که دانشمندان را بر آن داشته است که بدنبال یافتن راههایی جدید برای تولید سلولهای بنیادی سوماتیک بطرق ساده تر باشند.
حال با همکاری مرکز علوم پزشکی یکپارچه ی RIKENو سایر موسسات در ژاپن و اروپا دانشمندان راه جدیدی را برای غلبه بر این مشکل یافته اند. آنها دریافتند ممانعت از یک فاکتور رونویسی درسلولهای ایمنی که مسئول تمایز سلولی است می تواند سلولها را در وضعیتی مشابه با سلولهای بنیادی مولتی پوتنت نگه دارد، به این ترتیب محققان به تعداد کافی ازسلولها که همچنان تکثیر می یابند دست یافته و قادر خواهند بود از این سلولها برای تبدیل به انواع مختلفی از سلولهای مورد نیاز استفاده کنند.
در گذشته، محققان برای ایجاد سلولهای بنیادی، سلولها را به حالت جنینی و بنیادی بر می گرداندند (dedifferentiate) که تبدیل سلولهای هدف به سلولهای بنیادی پرتوان کار بسیار پرزحمتی بود.
نویسنده ی ارشد این مقاله دکتر Ikawaمی گوید: ما تصمیم گرفتیم امکان حفظ سلولهای بنیادی سوماتیک را درحالت بنیادی بررسی کنیم، بطوریکه این سلولها بدون طی کردن فرآیند تمایز به تکثیر ادامه دهند.
برای بررسی این امکان، دانشمندان از سلولهای اجدادی خونساز موش که به گلبولهای سفید خون تبدیل می شوند، استفاده کردند. آنها با تغییری در این سلولهای خونساز، سبب تولید بیش از حد پروتئینی بنام Id3شدند. پروتئین Id3از بیان پروتئین های Eکه در فرآیند تمایز سلولهای سوماتیک نقش دارند، جلوگیری می کند.
سپس دانشمندان این سلولها را درمحیط کشت حاوی سیتوکینهای خاصی قرار دادند، در این محیط، سلولها به جای تمایز به سلولهای Bبه تکثیر خود به عنوان سلولهای بنیادی ادامه دادند. هنگامیکه دانشمندان این سلولها را در محیط کشت فاقد این نوع از سیتوکینها قرار دادند، سلولها به انواع مختلفی از سلولهای ایمنی تمایز یافتند.
برای بررسی حفظ خاصیت multipotencyاین سلولها در حیوان زنده ، محققان آنها را به موشهایی که گلبولهای سفید خون آنها را از بین برده بودند، پیوند زدند. نتایج این آزمایش نشان داد این سلولهای جدید تکثیر شده و به انواع مختلفی از گلبولهای سفید تمایز می یابند.
برای بررسی پتانسیل استفاده از این سلولها، دانشمندان آزمایش مشابهی را با استفاده از سلولهای بنیادی انسان که از بندناف گرفته شده بود، تکرار کردند. به سلولهای بنیادی بند ناف قبلاً یک وکتور کد کننده ی پروتئین Id3 انسانی انتقال داده شده بود. دانشمندان دریافتند همانند سلولهای موش، این سلولهای انسانی درمرحله ی تقسیم باقی مانده و سپس با تغییر شرایط افتراق می یابند.
دکتر Ikawaمی گوید: با این کار ما نشان دادیم سلولها را می توان درمرحله ی تمایز نیافته، نگه داشت بطوریکه آنها توانایی تقسیم گسترده ی خود را حفظ کرده اما تمایز نیابند.
او می افزاید: این روش ابزار مفیدی برای درک بهتر برنامه های کنترل کننده ی ژنتیکی و اپی ژنتیکی در تجدید خود بخودی سلولهای بنیادی است، همچنین روش ارزانی برای تولید تعداد زیادی از سلولهای ایمنی است که می توان از آنها در علم پزشکی احیاء کننده یا ایمونولوژی استفاده کرد.
نتایج این تحقیق درمجله ی Stem cell Reportsمنتشر گردید.
این تحقیق حاصل همکاری محققان موسسه ی RIKENبا محققان دانشگاه Kyoto ، مرکز پزشکی ماستریخت در هلند، محققان دانشگاه اوزاکا و دانشکده ی پزشکی Nihonاست.
منبع:
www.riken.jp/en/pr/press/2015/20151023_1/