نشانه‌گذاری سلولها، پنجره‌ای را به داخل بدن باز می‌کند
5 سپتامبر 2017- محققان روشهای جدیدی را برای ردیابی سلولهای موش ابداع کرده‌اند که می‌تواند به کاهش آزمایشات حیوانی کمک کند.
محققان دانشگاه Tübingen یک روش جدید و قابل اعتماد را برای علامت گذاری سلولها در تحقیقات بیماریهایی مانند انفارکتوس میوکارد، دیابت یا آلزایمر ابداع کردند که می‌تواند به کاهش استفاده از آزمایشات حیوانی کمک کند. در این روش دانشمندان می‌توانند انواع ویژه‌ای از سلولها را در موشها نشانه گذاری کنند و رفتار آنها را با استفاده از توموگرافی انتشار پوزیترون (PET)، بررسی و دنبال کنند. استفاده از ردیابی سلولها توسط PET به دانشمندان اجازه می‌دهد که پروسه‌های پیچیده ی حیات را در بدن بدون استفاده از روشهای تهاجمی و استفاده از حیوانات مشاهده و بررسی کنند. توانایی مشاهده‌ی فعال رفتار جمعیت‌های سلولی انتخاب شده در موجود زنده بدون استفاده از روشهای تهاجمی، مسیرهای تحقیقاتی جدیدی را برای تحقیقات، تشخیص و درمان بیماریها فراهم می‌کند. درعین حال، بارمالی و نیاز به تعداد زیاد حیوانات را درمقایسه با روشهای قبلی کاهش می‌دهد.
پرفسور Feil و گروهش از موسسه‌ی بیوشیمی IFIB در دانشگاه Tübingen، این مطالعه را با همکاری مرکز تصویربرداری Werner Siemens و دپارتمان کاردیولوژی، پاتولوژی و فیزیولوژی دانشگاه بیمارستان Münster انجام دادند. نتایج این تحقیقات در مجله‌ی Nature Communications منتشر گردید.
بافت‌ها و ارگانها حاوی انواع مختلفی از سلولها نظیر سلولهای خونی، استخوانی، کبدی، ماهیچه‌ای وعصبی هستند. مهاجرت یا تغییر تعداد انواع خاصی از سلولها یک فرایند طبیعی در بدن است اما همچنین با بیماریهای زیادی در ارتباط است. برای مثال تکثیر و مهاجرت سلولهای ایمنی منجر به التهاب، تحریک رشد سلولی کنترل نشده در سرطان یا آترواسکلروز و از دست رفتن جمعیت‌های خاصی از سلولها در بیماریهایی مانند دیابت یا آلزایمر می‌شود. این فرایندها بر اساس اندرکنش‌های پیچیده‌ی انواع مختلف سلولها صورت می گیرد، که به منظور درک آنها، کل ارگانیزم باید مطالعه شود.
روش ردیابی جدید سلولها بر اساس یک آنزیم گزارشگر مصنوعی برای PET است که می‌تواند با یک ترفند ژنتیکی در هر نوع از سلولهای موش(برای مثال تنها در سلولهای Tسیستم ایمنی ) ایجاد شود. این آنزیم سبب می‌گردد یک ماده‌ی رادیواکتیو که ردیاب PET می‌باشد در این سلولهای خاص جمع شود. این تابش برای حیوان بی ضرر است و می‌تواند توسط توموگرافی انتشار پوزیترون یا PET تشخیص داده شده و بروی صفحه، نمایش داده شود. روش PET برای مدتهای طولانی است که بروی انسان انجام می‌شود و بعنوان یک روش غیر تهاجمی شناخته می‌شود و بار کمتری نسبت به سایر روشهای تشخیصی دارد.
تاکنون تحقیقات در مورد رفتار سلولها در موش، نیاز به انجام روشهای استرس زا و مضر، داشته است که تنها برای چند نوع سلول مناسب هستند و ممکن است نیاز به قربانی کردن حیوانات آزمایشگاهی داشته باشد. دکتر Thunemann، نویسنده ی اول این مطالعه که اکنون در دانشگاه کالیفرنیا در سن دیگو تحقیق می کند، می گوید: با استفاده از تکنیک های تصویربرداری مدرن، ما می توانیم تعداد حیوانات آزمایشگاهی مورد نیاز را تا 80 درصد کاهش دهیم. جمعیت های نشانه گذاری شده ی سلولی را می توان در طول چند هفته بدون استفاده از روشهای تهاجمی در موش های زنده بررسی کرد، به طوری که همین گروه از حیوانات را می توان بارها مورد بررسی قرار داد. در این مطالعه، نویسندگان پلاکت خون، سلول های قلب، و سلول هایT را در موش های آزمایشی نشاندار کردند و سپس رفتار آنها در انفارکتوس میوكارد یا واكنش های التهابی دنبال نمودند.
به گفته ی پرفسور Feil، از روش جدید تصویربرداری می توان برای نشان دادن هر نوع سلول و با هر مدل بیماری استفاده کرد. بنابراین این روش برای بسیاری از برنامه های کاربردی در تحقیقات زیست پزشکی و بررسی بیماری ها مناسب است. در میان بسیاری از برنامه های کاربردی دیگر، آنالیز غیر تهاجمی بیماری های قلبی، دیابت، التهاب، تشکیل تومور و متاستاز قابل تصور است. علاوه بر این، می توان بر توسعه ی سلول های پیوند شده در پزشکی احیا کننده نظارت کرد. این تکنولوژی برای صنعت داروسازی بمنظور آزمایش داروها و روش های درمانی جدید جالب توجه است.
تحقیق بر روی ردیابی سلول ها با استفاده از تصویربرداری PET با "اصول حفاظت از حیوانات و آزمایش حیوانات در دانشگاه تیبینگن" ارتباط دارد. در این اصول، دانشگاه قوانین و اهدافی را برای رسیدگی به آزمایشات حیوانی تعیین می کند و محققان را برای بکارگیری روش های جدید در تحقیقات خود تشویق می کند. با وجودی که جایگزین ها به طور قابل توجهی بهبود یافته اند، علوم حیات نمی توانند به طور کامل با آزمایشات حیوانی در آینده قابل پیش بینی باشند. برای تحقیق در مورد تعاملات پیچیده ی سلول ها، بافت ها و اندام ها در تمام ارگانیزم و همچنین داروهای جدید و استراتژی های درمانی، آزمایشات حیوانی همچنان ضروری خواهد بود. بنابراین، مهم است که روش های تحقیق را برای کاهش بار و تعداد حیوانات مورد آزمایش بهبود ببخشیم. این روش ها باید توسعه یابند تا کمیت و کیفیت اطلاعات جمع آوری شده از هر حیوان را افزایش دهیم تا نتایج آنها به راحتی برای انسان قابل انتقال شود.
منبع و سایت خبر:
Nature Communications, 2017; 8 (1) DOI: 10.1038/s41467-017-00482-y
www.sciencedaily.com/releases/2017/09/170905123556.htm