محافظت از سلول های بتا با کپسولهای حاوی پروتئین دافع سیستم ایمنی، عملکرد و بقای این سلولها را افزایش می دهد

26 مارس 2019- احاطه ی سلول های بتای مشتق از سلول های بنیادی انسان با میکروکپسول هایی از جنس پروتئین دافع سلولهای ایمنی، متابولیسم گلوکز را در موش های دیابتی به حالت نرمال باز گردانده، از این سلول ها در برابر حمله ی سیستم ایمنی محافظت کرده و مانع از تشکیل بافت فیبروتیکی شد که آزمایشات گذشته بر روی سلولهای بتای کپسوله را دچار مشکل کرده بود.  

این مطالعه توسط یک تیم تحقیقاتی از بیمارستان عمومی ماساچوست (MGH) انجام و نتایج آن درAmerican Journal of Transplantation منتشر شد.

نویسنده ی مسئولاین مقاله، پرفسور  David Davis Alagpulinsa، از مرکز واکسنو ایمنوتراپی MGH می گوید: هنگامی که سلولهای جزایر در کپسولهای ژلی استاندارد قرار می گرفتند، پاسخ التهابی به اشیای خارجی از سوی بدن میزبان سبب یک رشد بیش از حد سلولی شده و تراکم سلولها را به حدی می رساند که سبب مرگ سلول های داخل کپسوله شده و منجر به عدم موفقیت پیوند می شد. ما متوجه شدیم که مخلوط کردن پروتئینCXCL12  که دافع سیستم ایمنی است، با ژل کپسول مانع از این رشد بیش از حد می شود و طول عمر و عملکرد سلول های داخل کپسول را افزایش می دهد.

در مطالعه ای که سال 2015 به رهبری پرفسور Poznansky از مرکز واکسن و ایمونوتراپی MGH انجام شد، کپسول های حاوی CXCL12 از سلول های بتای جزایر که از موش ها یا خوک های غیردیابتی گرفته شده بودند، در برابر سیستم ایمنی بدن موش دیابتی، پس از پیوند محافظت کرد. جزایر کپسوله، توانایی کنترل قند خون درازمدت را به حیوانات باز گرداند و حضور CXCL12 از نزدیک شدن سلول های T که در روند رد پیوند دخالت دارند، به این کپسول جلوگیری نمود. در حالیکه سلول هایT  تنظیمی را که می توانند پاسخ سیستم ایمنی را در محل پیوند سرکوب کنند، جذب کرد.

در پژوهش حاضر، از سلول های بتای مشتق شده از سلول های بنیادی پلوریپوتنت انسانی استفاده شد. این سلولها با کمک پروتکل ابداع شده توسط محققان موسسه سلول های بنیادی هاروارد به رهبری پرفسور داگلاس مولتون، که یکی از نویسندگان مطالعه ی فعلی است، تولید شدند. این سلول های بتا(human SC-beta cells) قبل از پیوند به موش های دیابتی، در کپسولهایی که با غلظت پایین و یا بالایCXCL12  ساخته شده بودند، قرار گرفتند. حیوانات در طول دوره ی مطالعه هیچگونه داروی ضد رد پیوند(سرکوبگر ایمنی) دریافت نکردند.

در میان موشهایی که میکروکپسولهای حاوی مقادیر کمCXCL12 را دریافت کرده بودند، سطح قند خون در طی دو روز به سطح نرمال بازگشت، در حالی که قند خون حیواناتی که میکروکپسول های حاوی دوز بالای CXCL12 را دریافت کرده بودند، به طور متوسط تا ​​7 روز به حد نرمال نرسید. با این حال، میکروکپسولهای حاوی دوز کم CXCL12 یا ناموفق بودند و یا به طور متوسط ​​در 100 روز پس از پیوند، رد شدند. در حالی که سلولهایبتای مشتق شده از سلولهای بنیادی انسانی که با میکروکپسولهایحاوی دوز بالای CXCL12 احاطه شده بودند، زنده ماندند و تا 154 روز پس از پیوند(زمان اتمام آزمایش) به طور موفق کار کردند. پس از اتمام آزمایش، میکروکپسولها را از بدن موش ها برای بررسی بیشتر خارج کردند. محققان دریافتند که سلولهایSC-beta  همچنان کارآمد هستند و هیچ رشد سلولی بیش از حدی در کپسولهای حاوی دوز بالای CXCL12 یافت نشد. در مقابل، درون کپسول های CXCL12 با دوز کم، سلولها دچار رشد بیش از حد و قابل توجهی شده بودند و سلول های SC-beta باقی مانده عملکردی نداشتند. بیشترین میزان رشد بیش از حد، در کپسول های فاقد CXCL12 مشاهده شد.

پرفسور Poznansky، استادیار پزشکی در دانشکده پزشکی هاروارد گفت: سطح بالایی ازCXCL12  از عملکرد سلولهای بتا پشتیبانی و از آنها در برابر پاسخ ایمنی و پاسخ بدن به جسم خارجی در مدت زمان بمراتب طولانی تری نسبت به غلظت پایین CXCL12 محافظت می کند. ما قبل از این وابستگی این اثر را به غلظت CXCL12بررسی و نشان دادیم که چگونه فعالیت شدید مسیرهای خاص سیگنالینگ در سلول های ایمنی و التهابی با سطوح مختلف CXCL12 یا پروتئین های مشابه مرتبط است. از طریق حمایت دائمی از بنیاد تحقیقات دیابتJuvenile ، هم اکنون ما در حال بررسی این مکانیزم و رویکرد درمانی جدیدی در مدل های حیوانی بزرگتر برای دیابت نوع 1 هستیم.

پرفسور   Alagpulinsaگفت: بر خلاف مطالعه ی قبلی، در این مطالعه از سلول های بتا انسانی استفاده شد و تمام عناصر بکار رفته دارای سازگاری زیستی بودند، که توسعه ی یک نسخه بالینی از این محصول را تسهیل می کند. سلول های بتا حاصل از سلول های بنیادی می توانند در مقادیر نامحدود از افراد غیردیابتی و دیابتی تولید شوند، و CXCL12 پروتئینی است که به طور طبیعی در جزایر پانکراس در بدن تولید می شود.

منبع و سایت خبر:

American Journal of Transplantation, 2019; DOI: 10.1111/ajt.15308

www.sciencedaily.com/releases/2019/03/190326105552.htm