دانشمندان با تبدیل سلول های بنیادی به سلول های تولید کننده ی انسولین در آزمایشگاه به پیشرفت بزرگی نائل شدند

4فوریه 2019 - محققان آمریکایی برای اولین بار سلول های بنیادی انسانی را در محیط کشت به سلول های تولید کننده ی انسولین تبدیل کردند که نشانه ی پیشرفت قابل توجهی در تحقیقات دیابت نوع 1 است.

دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا در سان فرانسیسکو (UCSF) در مطالعه ای بر روی موشها، مشکلی را به مدت طولانی محققان را به چالش کشانده بود، حل کردند.با ایجاد سلول های تولید کننده انسولین از سلول های بنیادی، دانشمندان قصد دارند از این یافته ها برای پیشرفت بیشتر درمان هایی مانند پیوند سلول های جزایر استفاده کنند تا به افراد مبتلا به دیابت نوع 1 کمک کنند تا سالیان سال از تزریق انسولین بی نیاز شوند.

پیوند سلولهای جزایر یک درمان هیجان انگیز است و احتمالا جایگزینی برای تزریق انسولین خواهد بود. علاوه بر کمبود پانکراس اهدایی برای پیوند به بیماران مبتلا به دیابت نوع 1، یکی از مشکلاتی که در پیوند سلول های جزایر وجود دارد نیاز به مصرف مادام العمر داروهای سرکوبگر سیستم ایمنی بدن برای محافظت از سلول های پیوند شده است. این کار می تواند سیستم ایمنی بدن را مهار کند اما خطر ابتلا به عفونتها را افزایش می دهد. محققان در مورد پیامدهای کشف اخیرشان برای بهبود اثربخشی درمان با سلولهای بنیادی هیجان زده هستند، اما اکنون باید یافته های خود را در مطالعات انسانی تکرار کنند.

محققان سالها تلاش کرده اند که سلول های بنیادی را به سلول های تولید کننده انسولین (سلول های بتا)، تبدیل کنند اما اغلب در رسیدن به نتیجه ی دلخواه ناموفق بوده اند.

دکتر Matthias Hebrok، استاد برجسته  در تحقیقات دیابت در UCSF و مدیر مرکز دیابت UCSF گفت: سلول هایی که ما و سایر محققان تولید می کردیم در مرحله ی قبل از بلوغ باقی می ماندند و درنتیجه قادر به پاسخگویی کافی به تغییرات قند خون نبوده و انسولین را به درستی ترشح نمی کردند. این موضوع یک تنگنای عمده در این زمینه بود.

در این مطالعه ی جدید، هبروک و همکارانش، با هدایت دکتر Nair، متوجه شدند که کلید تبدیل سلولهای بتا به سلولهای کاملا بالغ، جنبه ای است که تاکنون در مورد رشد سلول های بتا نادیده گرفته شده بود و آن یک فرآیند فیزیکی است که توسط آن سلول های بتا از بقیه ی پانکراس جدا شده و به اصطلاح جزایر لانگرهانس را تشکیل می دهند. دکتر Nair گفت: یک اصل کلیدی در زیست شناسی این است که شکل عملکرد را تعیین می کند، بنابراین ما تصور کردیم که تشکیل جزایر لانگرهانس ممکن است روند مهمی برای بلوغ صحیح سلول های بتا باشد. هنگامی که محققان این روند را در ظروف آزمایشگاهی با جداکردن مصنوعی سلول های بنیادی پانکراس که تا حدی تمایز یافته بودند، تقلید کرده و آنها را به خوشه های جزیره مانندی تبدیل نمودند، رشد سلول ها به طور ناگهانی بسوی بلوغ پیشرفت کرد. نه تنها این سلول های بتای آزمایشگاهی شروع به پاسخ به تغییرات قند خون با شباهت بیشتری به سلولهای بالغ تولید کننده ی انسولین کردند بلکه کل جزایر مجاور، از جمله سلول های آلفا و دلتا، که کمتر شناخته شده اند، به نظر می رسید به شیوه ای که هرگز در آزمایشگاه دیده نشده بود، توسعه یافتند.

این استراتژی، سبب شد سلول های بتا بتوانند پس از پیوند به تغییرات قند خون پاسخ دهند و در عرض چند روز، تولید انسولین را به شیوه ای مشابه با جزایر خود حیوان آغاز کنند.

در همکاری با مهندسان زیستی، ژنتیست ها و همکاران دیگر خود در UCSF، تیم هبروک در تلاش است تا درمانهای احیا کننده را از رویا به واقعیت تبدیل کند، به عنوان مثال تیم پرفسورHebrok ، هم اکنون در حال ساختن سلول های قابل پیوند بدون نیاز به داروهای سرکوبگر ایمنی بدن با استفاده از ابزار ویرایش ژنی CRISPR هستند، همچنین آنها قصد دارند با غربالگری داروها، داروهایی را بیابند که می توانند عملکرد سلولی مناسب را به تعداد محدود سلولهای بتای باقیمانده در بیماران مبتلا به دیابت نوع 1 بازگردانده یا تعداد آنها را افزایش دهند تا تولید انسولین در پانکراس از سر گرفته شود.

دکتر Nairگفت: درمان های جاری مانند تزریق انسولین فقط علائم بیماری را درمان می کنند. کار ما اشاره به چندین راه هیجان انگیز دارد که در نهایت به پیدا کردن درمان می انجامد. پرفسور Hebrok اضافه کرد: در نهایت ما قادر خواهیم بود در تعدادی از جبهه های مختلف که قبلا به روی ما بسته بود، بجلو حرکت کنیم، این فرصت ها به نظر بی انتها می رسند.

یافته های این تحقیق در مجله ی Nature Cell Biology بصورت آنلاین منتشر شده است.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2019-02-functional-insulin-producing-cells-grown-lab.html