درمان با سلولهای بنیادی نگاهی به تمایز hESCsدر تولید سلولهای اندوکرین

دیابت نوع 1 و 2 بر اثر اختلال سلولهای بتا در ترشح مقدار کافی انسولین ایجاد می شود ، این هورمون تنظیم کننده ی قندخون است و فقدان آن سبب افزایش مقدار قند درخون می شود. یک روش برای درمان دیابت تحریک تولید مجدد سلولهای بتای جدید درپانکراس است.اخیراً دو روش برای تولید سلولهای اندوکرین (سلولهایی مانند سلولهای بتا که تولید وترشح هورمون را بعهده دارند)ابداع شده است: استفاده از سلولهای بنیادی جنینی انسان یا hESCsاست (human endocrine stem cells) و راه دوم تولید سلولها درمحیط کشت در آزمایشگاه و پیوند سلولهای نابالغ پیش ساز اندوکرینی به موش است.

محققین دانشگاه کالیفرنیا (مدرسه ی پزشکی San Diego) با همکاری دانشمندان کمپانی بیوتکنولوژی ViaCyteبه بررسی تفاوتها و شباهت های بین این دو نوع جمعیت سلولی اندوکرین مشق شده از hESCsو سلولهای اندوکرین اولیه درانسان با هدف ابداع درمانهای جدید با استفاده از سلولهای بنیادی برای بیماری دیابت پرداختند.

نتایج مطالعات آنها بصورت آنلاین در دهم ژانویه (2013)درمجله ی cell stem cellمنتشر گردید و در شماره ی فوریه این مجله چاپ خواهد شد.

 دانشمندان به مقایسه ی بیان ژن و معماری کروماتین- ساختاری متشکل از DNAو پروتئین هایی که هسته ی سلول را تشکیل می دهند که دارای قدرت بازآرایی های مختلف  و دینامیک درمراحل  مختلف تکامل سلول می باشند – درهر دو سلولهای اندوکرین اولیه انسانی و سلولهای مشتق شده از hESCsپرداختند.

پرفسور Sanderمی گوید: ما دریافتیم که سلولهای بدست آمده از پیوند درموش بسیار با سلولهای اندوکرینی اولیه در انسان شباهت دارند. این موضوع نشان می دهد که سلولهای hESCsمی توانند به سلولهای اندوکرینی تمایز یابند که تقریباً از سلولهای اولیه ی انسانی قابل تشخیص و تفکیک نمی باشند.البته محققین مشاهده کردند سلولهای اندوکرین که در محیط کشت تولید شده اند فاقد مشخصه های سلولهای اندوکرین اولیه هستند و قادر به بیان اکثر ژنهایی که برای عملکرد سلولهای اندوکرین حیاتی هستند ، نمی باشند. با توجه به این یافته ها این سلولها قادر به درمان دیابت درمدلهای جانوری موش نیستند.

دکتر Sanderتوضیح می دهد که یکی از راههای حرکت به جلو با درمانهای جایگزینی سلولی برای دیابت این است که سلولهای پیش ساز اندوکرین را به انسان پیوند زده و اجازه دهیم تا این سلولها در بیماران به بلوغ برسند، همانطور که در موشها این کار را انجام می دهیم . اگر چه ماهنوز نمی دانیم که آیا فرآیند بلوغ در انسان به همان صورت موش اتفاق  می افتد.

 او می افزاید که روش دیگر این است که سلولهای اندوکرین کاملاً کارآمدی را در محیط کشت تولید کنیم و سپس آنرا به انسان پیوند بزنیم. البته چنین روشی که بتوان  در محیط کشت سلولهای کامل وکارآمدی را تولید کرد هنوز وجود ندارد، اما این تحقیق  اشاراتی درباره ی مراحل فراموش شده در پروتکل های تمایز وتکوین در آزمایشگاه به دانشمندان ارائه داده است.

 پرفسور Sanderو همکارانش یک مکانیسم کلیدی برای القاء تنظیم کننده ها ی رشد و تمایز سلول ( از بین بردن گروهی از پروتئین ها که می تواند کروماتین را ری مدلیا بازآرایی مجدد کنند و Polycomb groupیا PcGنام دارند ،شناسایی کردند.

 سرکوب پروتئین های مرتبط با PcGسبب سرکوب بیان ژن هایی می شود که تنها بطور موقت فعال شده بودند وبرای اینکه سلولها بتوانند به مرحله ی نهایی تمایز خود به سلولهای اندوکرینی فعال برسند باید این ژنها خاموش شوند.

 هنگامیکه سلولهای اندوکرینی درمحیط کشت تولید شدند، محققین دریافتند که سرکوب ناقص واسطه های PcGاحتمالاً موجب اختلال در عملکرد این سلولها می شود.

این اطلاعات کمک خواهد کرد تا پروتوکل های صحیح تری برای تولید سلولهای بتای کارآمد درمحیط آزمایشگاه ابداع شود. دکتر Sanderمی گوید: این موضوع نه تنها برای درمانهای سلولی بلکه برای شناسایی مکانیزم های بیماریهایی که زمینه ی پاتوژنز دیابت محسوب می شوند نیز مهم می باشد.

 منبع: www.sciencedaily.com/releases/2013/01/130110121022.htm