مهندسی ژنهای انتحاری ممکن است درمانهای جایگزینی سلول را برای دیابت نوع 1 ارتقا دهد

19فوریه 2019 - پژوهشگران تاکنون، روشهایی را برای تولید سلول های بتا(تولید کننده ی انسولین) از سلول های بنيادی پلوروی پوتنت(PSC)  برای درمان بالینی دیابت نوع 1 (T1D) توسعه داده اند. با این حال، پیوند این سلول های نابالغ به بیماران با خطرات مهمی مانند رشد تومورها (teratomas) و تبدیل این سلول های بنیادی به انواعی از سلول های ناخواسته همراه بوده است. سلول های بنیادی پرتوان یا Pluripotent قادر به تولید همه ی انواع سلول ها و بافت های بدن هستند.

هم اکنون برای اولین بار، دانشمندان موسسه تحقیقات دیابت (DRI) در دانشکده ی پزشکی دانشگاه میامی میلر، یک سل لاین از سلولهای بنیادی پرتوان انسانی را ساخته اند که حاوی دو "ژن خودکشی" است که باعث مرگ همه ی سلول ها(سلولهای تومورزا و سایر سلولهایی که انسولین تولید نمی کنند) بجز سلولهای مورد نظر یعنی سلولهای تولید کننده ی انسولین می شود. این رویکردdouble fail-safe، قبل از انتشار آن در پنجم مارس در مجله ی  Stem Cell Reports بصورت آنلاین منتشر شده است و به محدودیت های استفاده از سلول های بتای مشتق شده از PSC پایان داد و راه را برای ایجاد درمان های جایگزین مناسب برای افرادی که بادیابت نوع 1زندگی می کنند، باز کرد.

در آزمایشات بالینی که به تازگی با استفاده از سلولهای پیش ساز بتای مشتق شده از PSC و رویکردهای جدیدتر و استفاده از سلول های بتای فانکشنال آغاز شده اند، اطمینان از ایمنی بیمار از اهمیت بالایی برخوردار است. تحقیقات نشان داده است که در حال حاضر فقط حدود 30 تا40 درصد از سلولهای بدست آمده از پروتکل های تمایز (توسعه) PSC را سلول های شبه بتا تشکیل می دهند و درصد قابل توجهی از این سلول ها، سلولهای نامشخص هستند. مهمتر از همه این که با وجود پیشرفت های اخیر در این پروتکلها، سلول های تمایز نیافته که هنوز به نوع خاصی از سلولها تبدیل نشده اند، ممکن است بعد از پیوند، تومورهایی را ایجاد کنند.

برای رفع این نگرانی ها، تیم DRI تصمیم گرفت تا سلول های بنیادی پرتوان را طوری مهندسی کند که به طور انتخابی سلول های تومورژنیک و سلول هایی که انسولین تولید نمی کنند، مانند سلولهای کبدی، مغزی، سلول های عضلانی و سایر سلولها، را نابود کند. این تیم رویکرد خود را در شرایط آزمایشگاهی و در یک مدل موش دیابتی که شرایط این بیماری را در انسان تقلید می کند، مورد آزمایش قرار داد. نتایج آنها نشان دهنده ی حذف تمام سلول های ناخواسته بود.

پرفسور Juan Dominguez-Bendala، مدیر توسعه سلولهای بنیادی برای تحقیقات کاربردی و استادیار جراحی در موسسه تحقیقات دیابت، در دانشکده پزشکی دانشگاه میامی میلر گفت: نه تنها استراتژی ما از تشکیل تومورها جلوگیری کرد، بلکه وقتی که ژنهای خودکشی را پس از رشد کامل تومورها فعال ساختیم، آنها را کاملا حذف کرد.

هیچ روش تحقیقاتی دیگری تاکنون گزارش نشده است، که این میزان ایمنی و specificity یا ویژگی را ارائه دهد، زیرا استراتژی های مبتنی بر ژن های انتحاری(خودکشی) متعارف، باعث تخریب کل پیوند شده و یا بطور انتخابی نمی توانند سلول های ناخواسته را حذف کنند.

در حالی که این تیم بر روی تولید سلول های بتا( تولید کننده انسولین) متمرکز بود، اگر این استراتژی از لحاظ بالینی موفقیت آمیز باشد، کاربردهای گسترده ای فراتر از دیابت خواهد داشت.

دکتر Dominguez-Bendala توضیح داد: با تغییر تنها یک ماژول از کاست های خودکشی سلولی، ما می توانیم استراتژی خاصی را برای هر بافت مورد نظر شما ایجاد کنیم. علاقه اصلی ما به سلول های بتا بود، اما می توان از این روش برای تولید سلول های عصبی، قلب یا کبد، استفاده کرد.

در دیابت نوع 1، سلول های جزایر تولید کننده انسولین در پانکراس به واسطه اشتباه در عملکرد سیستم ایمنی بدن نابود می شوند و بیماران برای کنترل قند خون خود و ادامه ی حیاتشان نیاز به تزریق روزانه ی انسولین دارند. پیوند جزایر طبیعی تولید کننده ی انسولین(سلولهای بتای اهدا شده از اجساد) به افراد مبتلا به دیابت نوع 1، که دانشمندانDRI  بر روی آن تحقیقات بسیاری را انجام داده و مقالاتی را در مورد آن منتشر کرده اند، امکان پذیر است، اما سلول های کافی برای درمان میلیون ها بیمار به این روش وجود ندارد. رفع کمبود سلول های تولید کننده انسولین، یکی از چالش های عمده بر سر راه درمانهای زیستی برای این بیماری است، که باید به آن رسیدگی شود.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2019-02-suicide-genes-advance-cell-replacement-therapies.html