جدیدترین گزارشات تحقیقاتی در مورد دیابت

مهندسی بافت، نانو تکنولوژی و مواد زیستی

محققین انستیتو تحقیقاتی دیابت(DRI) با استفاده از اصول مهندسی زیستی به ساخت ارگانهای جدید مشابه با پانکراس طبیعی اقدام کرده اند و به منظور حفظ این ارگانها به مدت طولانی ، مواد غذایی حیاتی، عوامل حفاظتی و پشتیبانی فیزیکی لازم را برای این ارگان جدید فراهم کرده اند.

دکتر Norma Kenyon از مرکز تحقیقات DRI گزارشی را از نتایج آزمایش استفاده از داربست سیلیکونی منفذ دار در جایگاه پیوند در کنفرانس میامی (اکتبر 2011) ارائه داده است. این داربست توسط تیم مهندسی بافت دکتر Stabler و همکارانش در DRI به منظور ایجاد فضای کافی برای بهینه سازی تحویل نوترنیت ها و مواد غذایی به سلولهای پیوندی و همچنین به عنوان نگهدارنده ی فیزیکی مناسب برای سلولهای جزایر پیوند زده شده، طراحی شده است.

این گروه سلولهای پیوندی جزایر لانگرهانس را بر روی داربستی که بروش بیومهندسی ساخته شده است سوار کرده و این وسیله را در داخل یک پاکت که از اٌمنتوم گیرنده (omentum) که لایه ی طبیعی پوشاننده ی اعماء و احشاء است، قرار می دهند. این داربست همراه با سلولها محل جدیدی را برای فعالیت دراز مدت این سلولها ایجاد می کند. بر اساس گزارشی که در مجله ی Diabetes به چاپ رسید ، استفاده از این داربست همراه با پیوند سلولهای بنیادی مزانشیمی (MSCs) سبب افزایش بقأ سلولها و عملکرد آنها در محل پیوند می شود. محققین این گروه در حال حاضر مطالعات جدیدی را بر روی استفاده از سلولهای مزانشیمی بنیادی در یک وسیله ی بیوهیبریدی در جایگاه دیگر پیوند آغاز کرده اند. در این روش دیگر از کبد به عنوان محل پیوند استفاده نمی شود بلکه جایگاه دیگری را برای ایجاد یک محیط ایمن تر و مساعدتر برای تولید انسولین به حد مورد نیاز ، فراهم می آورند.

دکتر Stabler مدیر آزمایشگاه مهندسی بافت در DRI گزارش نتایج تحقیق بر روی یک داربست سه بعدی به عنوان ساختار حمایتی عالی برای سلولهای تولید کننده ی انسولین را در کنفرانس میامی ارایه خواهد داد. داربست های بیومهندسی شده، برای محققین این امکان را بوجود می آورد که جایگاههای دیگری را برای پیوند سلولهای تولید کننده ی انسولین پیشنهاد کنند.

دکتر Stabler همچنین نتایج تحقیق بر روی یک ماده ی زیستی جدید تولید کننده ی اکسیژن را در کنفرانس ارایه خواهد داد. به گفته ی دکتر Stabler وجود اکسیژن برای سلامت سلولهای جزایر پیوند زده شده حیاتی است به همین منظور ماده ی زیستی ((Biomaterial تولید کننده ی اکسیژن برای تحویل اکسیژن به سلولهای تازه پیوند زده شده در ساختمان داربست بکار می رود.

به منظور افزایش تحویل اکسیژن و حمایت بیشتر از جزایر پیوند زده شده، محققان DRI در حال تحقیق بر روی تعدادی از روش های کوتینگ سلولهای پیوندی هستند. دکتر Tomei وسیله ای را برای کوچک نمودن لایه محافظ سلولها که به معنای واقعی با اندازه  و شکل سلول مطابقت داشته باشد، ابداع نموده است. در این کنفرانس دکتر Tomei نتایج تحقیق بر روی پلی مرهای پوششی استفاده شده بر روی سلولهای پیوندی جزایر به منظور افزایش طول عمر این سلولها را ارایه خواهد داد. دکتر Stabler با استفاده از فن آوری نانو راههای جدید پوشش و حفاظت از سلولهای جزایر را ارایه خواهد داد.

بیولوژی سلولی

دکتر Antoello Pilleggi نتایج تحقیق بروی اتاق قدامی چشم بعنوان یک پلت فرم (platform)بی همتا برای مشاهده ی چگونگی مکانیزم دخیل در ایجاد واکنش خودایمنی سلولی را ارائه خواهد کرد.این تحقیق بر اساس کار پیشگامانه ای است که از تکنیک انقلابی استفاده از یک پنجره ی زنده برای دیدن عملکرد سلولهای پیوندی تولید کننده ی انسولین در زمان واقعی از طریق قرنیه ی موش زمانی که داخل یک ارگانیسم زنده قرار می گیرد پایه گذاری شده است . در حالی که محققین با استفاده از این پنجره ی زنده می توانند به مطالعه ی بیولوژی سلولی جزایر لانگرهانس و مشاهده ی بافت پیوندی بپردازند، تکنولوژی به آنها اجازه می دهد که حمله ی سلولهای ایمنی را به سلولهای جزایر در هنگام ایجاد واکنش خود ایمنی بررسی کنند. در تحقیقات اولیه ای که بر روی این پنجره های زنده انجام شد، بعد از پیوند سلولهای جزایر به درون چشم موش ، مقدار قند خون به مقدار طبیعی بر می گردد . اکنون محققین DRI با همکاری گروه دکتر Berggren و  Karolinska در سوئد و دکتر Perez از انستیتو چشم Bascolm- Palemer در حال بررسی چشم به عنوان یک سایت بالینی برای پیوند جزایر هستند.

مطالعات بالینی اخیر

در انستیتو تحقیقاتی دیابت ، هر سه فاز تحقیقاتی (پایه ، پیش بالینی و بالینی) بر روی پیوند جزایر لانگرهانس برای بقاء طولانی مدت این سلولها انجام می شود.

تعدیل سیستم ایمنی

برای بقای عمر سلولهای پیوند شده دانشمندان باید تحمل سیستم ایمنی را برای سلولهای پیوند شده بدون استفاده از داروهای سرکوبگر سیستمیک افزایش دهند.

یکی از زمینه های تحقیقاتی جالب توجه مطالعه بروی سلولهای MDSCs یا Myeloid Derived suppressor cells است. مطالعات بر روی بیماران مبتلا به سرطان نشان داد که بکارگیری سلولها MDSCs در ناحیه ی تورمور سبب ممانعت از سیستم ایمنی می شود و حمله ی به سلولهای سرطان توسط سیستم ایمنی را کاهش می دهد و عملاً سبب حفاظت از سلولهای سرطانی وتومر می گردد . به گفته ی دکتر Inverardi :ما می خواهیم از سلولهای MDSCs برای محافظت از سلولهای پیوند شده ی جزایر لانگرهانس استفاده کنیم .

 دکتر Inverardi نتایج مطالعه بر روی سلولهای شبه MDSCs که از مغز استخوان و خون بند ناف تولید می شود را در کنگره ی میامی ارائه می دهد . دکتر Inverardi با ارائه شواهد کافی استفاده ازسلولهای MDSCs را ابزار مهمی برای درمان بیماریهای خود ایمنی و جلوگیری از رد سلولهای پیوندی معرفی نمود.

دکتر Inverardi همچنین گزارشی از داده های ابتدایی استفاده از داروی  filgrastim که بطور معمول برای تحریکexpansion   سلولهای سفید خونی بکار می رود، که در بهبود پیوند سلولهای جزایر به دریافت کننده ها استفاده شد را ارائه می دهد. داروی filgrastim با expansion سلولهای MDSCs ارتباط دارد.

در تحقیقات مرتبط با موضوع فوق، دانشمندان به بررسی نقش پروتئینی به نام CCL21 پرداختند. همانند MDSCs، پروتئین CCL21 سبب ممانعت موضعی از عملکرد سیستم ایمنی می شود. در حقیقت سلولهای t تنظیمی محافظتی را تحریک می کند. دکتر Tomei نتایج تحقیق بر روی CCL21 و استفاده از آن در درمان دیابت را در کنفرانس ارائه خواهد داد. دانشمندان از سلولهای MDSCs در ناحیه ای که پیوندهای سلولهای تولید کننده ی CCL21 وجود دارد، استفاده کردند. در حقیقت دانشمندان از روش هایی که سلولهای تومور با موفقیت ازشناسایی شدن توسط سیستم ایمنی فرارمی کنند استفاده کرده و این روش را در پذیرفته شدن پیوند سلولهای جزایر استفاده می کنند.

تیم دکتر Pilleggi دو سخنرانی در کنگره میامی ارائه خواهند داد.  آنها توانستند از بروز واکنش های التهابی در محل پیوند جزایر جلوگیری کنند. در مطالعه ی اول که توسط دکتر Fotino که از گروه تحقیقاتی دکتر Pilleggi ارائه خواهد شد استفاده از آنتی اکسیدانها برای افزایش تحمل سیستم ایمنی و قبول سلولهای پیوند شده برای طولانی مدت ارائه می شود. در مطالعه ی دوم استفاده از عاملی که برای ممانعت از پیام ویژه ی فعال سازی سلولهای سیستم ایمنی در پاسخ به التهاب و رد پیوند وعملکرد خود ایمنی ارائه می شود. در هر دو تحقیق نقش حیاتی هدف قرار دادن مسیرهای پیام رسانی التهاب در هنگام پیوند سلولهای جزایر لانگرهانس برای بهبود پیوند وعملکرد دراز مدت سلولهای پیوند شده به تصویر کشیده شده است.

منبع سلولی، منابع جایگزین

یکی از چالش های اصلی که دانشمندان برای معالجه ی دیابت با آن روبرو هستند دست یابی به منابع سلولی جدید برای تولید انسولین است. کمبود بافت دهنده سبب شده است دانشمندان به فکر منابع سلولی جایگزین برای پیوند سلولهای تولید کننده ی انسولین باشند. فعالیت های تحقیقاتی دانشمندان DRI بر روی سلولهای بنیادی پتانسیل تولید منابع بی پایان سلولهای تولید کننده ی انسولین را ایجاد نموده است.

دکتر Pastori مدیر آزمایشگاه بیولوژی مولکولی مرکز DRI از پروتئین های مختلف برای برنامه ریزی مجدد سلولهای بنیادی استفاده کرده است. دکتر Pastori آخرین نتایج کارهای تحقیقاتی گروه تحقیقاتی اش را در مورد استفاده از پروتئینی با تغییر جزئی بنام TAT-Mafa در کنگره ی ارائه می دهد. نتایج نشان می دهد که دادن پروتئین های Mafa به جنین یک موش باردار سبب بالغ شدن سریعتر سلولهای بتای جنین می شود.پانکراس این نوزادان قادر به تولید انسولین به میزان دو برابر حیوانات طبیعی است و سلولهای جزایر لانگرهانس آنها بزرگتر بوده و بهتر تشکیل شده اند و در کل سبب ایجاد سلولهای جزایر با عملکرد بهتری می شود. این مطالعه با همکاری دکتر Dominguez- Bendala انجام شد و نتایج آن در شماره ی اخیر مجله ی public library of science one (PLos) .

منبع: www. diabetesreaserh.org