هدف مولکولی جدید برای درمان دیابت کشف شد

پژوهشگران دانشکده ی پزشکی دانشگاه استنفورد در تحقیق اخیر خود فعال سازی مصنوعی یک مسیر کلیدی مولکولی که در کاهش طبیعی تکثیر سلولهای تولید کننده ی انسولین با افزایش سن دخیل است را به عنوان روش جدید درمان دیابت معرفی کردند.

محققین دریافتند که در موش و انسان این مسیر مولکولی بوسیله ی تولید مولکولی بنام گیرنده ی فاکتور رشد مشتق از پلاکت platelet- derived growth factor receptor کنترل می شود.

تولید رسپتور PDGF به مرور زمان در موش و انسان کاهش می یابد الگوی این کاهش به موازات کاهش در تکثیر سلولهای بتای پانکراس است.

آزمایشات پرفسور kim در موشها نشان داد که فعال کردن مصنوعی مسیر گیرنده ی PDGF سبب افزایش تعداد سلولهای بتا در پانکراس در این حیوانات می شود، بدون اینکه توانایی این حیوانات در کنترل قندخون دچار اختلال شود.(برای مثال افزایش تولید انسولین سبب ایجاد هیپوگلایسمی نمی گردد). این یافته از آنجایی اهمیت دارد که بیشتر درمانهای قبلی که سبب تحریک سلولهای بتا به رشد می شدند منجر به افزایش تولید انسولین و هیپوگلایسمی یا افت قند خون شدید می گردد.

قبل از این مشخص شده بود که تکثیر سلولهای بتا در پانکراس در حیوانات تازه متولد شده و جوان با افزایش سن بطور چشمگیری کاهش می یابد. به نظر می رسد یک مولکول شناخته شده بنام Ezh2 که در طول زمان با الگوی مشابهی مقدار آن کاهش می یابد، در این موضوع دخیل باشد. با این حال عاملی که سبب تغییر تولید مولکول Ezh2 در سلولهای بتا می شود همچنان ناشناخته مانده بود.

 از آنجائی که سیگنال PDGF سبب تنظیم تکثیر اکثر انواع سلولها می شود و از سوی دیگر مشخص شده است که این سیگنال بروی پاسخ های Ezh2 تأثیر گذار است ،برای دکتر kim ودکتر chen این سوال مطرح شد که آیا مسیر PDGF در تغییر بیان Ezh2 و تکثیر سلولهای بتا نقش دارد ؟  آنها دریافتند که تولید رسپتورهای PDGF با الگوی مشابهی در سلولهای بتا در حیوانات جوان با افزایش سن به موازات کاهش تکثیر سلولهای بتا کاهش می یابد.

زمانی که محققین در موشهای آزمایشگاهی تولید رسپتورهای PDGF را مهار کردند، دریافتند که در حیوانات جوان (عمر 2 تا 3 هفته) مقدار کمتری Ezh2 تولید می شود و تعداد سلولهای بتا بطور چشمگیری نسبت به گروه کنترل کاهش می یابد. همچنین قند خون این موشها نسبت به همسالان خود اندکی افزایش می یابد و همچنین کمتر قادر به دفع قند از خون در چالش با قند خون بالا بودند. در حیوانات بالغ فقدان تولید رسپتور PDGF در سلولهای بتا سبب کاهش توانایی آنها نسبت به همسالان خود برای ترمیم سلولهای بتای آسیب دیده بوسیله ی تخریب مصنوعی با استفاده از مواد شیمیایی می شود و این موشها به شدت دیابتی می شوند.

در مقابل، تولید گیرنده ی PDGF در سلولهای جزایر لانگرهانس در موشهای طبیعی که تحت تیمار با ترکیب مشابهی بودند، افزایش می یابد و این حیوانات قادر به جایگزین نمودن سلولهای بتای آسیب دیده در طی 3 تا 4 هفته هستند. اگر چه این حیوانات بعد از این تیمار تقریباً دیابتی شده بودند اما مجدداً توانستند کنترل قند خون خود را بعد از تولید مجدد سلولهای بتا بدست آورند.

پرفسور کیم می گوید: زمانی که سلولهای بتا توسط سم تخریب شدند اما تولید رسپتور PDGF بطور مصنوعی تحریک گردد، سلولهای بتا بطور طبیعی بازسازی شده و تکثیر وکنترل می شوند و عملکرد حیاتی خود را در حین رشد از دست نمی دهند، که این خبر بسیار خوبی بود. زمانی که محققین پروتئین PDGF را (پروتئینی که به گیرنده ی PDGF وصل شده و سبب فعال شدن آن می شود) در اختیار سلولهای جزایر که در آزمایشگاه تکثیر شده بودند، قرار دادند، مشاهده نمودند که سلولهای بتای جزایر موشهای جوان (3 هفته ای) شروع به تکثیر نمودند. در مقابل سلولهایی که از موشهای بالغ 7 تا 9 ماهه در آزمایشگاه کشت شده بودند با افزودن PDGF تکثیر نیافتند که علت آن فقدان تولید رسپتور PDGF در بزرگسالی است.

سپس محققین سویه ای از موش ها را در آزمایشگاه تولید کردند که رسپتور PDGF در آنها در تمام مدت عمر فعال باشد. زمانی که این موشها به سن 14 ماهگی (میانسالی برای موشها) می رسیدند میزان تکثیرسلولهای بتای پانکراس آنها 9 برابر بیش از گروه همسالان کنترل آنها بود و علیرغم افزایش سرعت رشد سلولهای بتا، این موشها همچنان قادر به تنظیم مقدار قند خون خود بصورت طبیعی بودند.

مسلماً هیجان انگیزترین جنبه ی کار این خواهد بود که مسیر مشابهی در عملکرد سلولهای بتای انسانی وجود داشته باشد.

 برای بررسی این موضوع آنها سلولهای پانکراس را از دهندگان انسان 6 ماهه تا 6 ساله استخراج کردند و به مقایسه ی الگوی تولید رسپتور PDGF در سلولهای بتای نوزادان و کودکان با افراد بالغ پرداختند . دانشمندان متوجه شدند که هیچ گونه رسپتور PDGF در سلولهای بتای افراد بالغ وجود ندارد اما این رسپتورها در سلولهای بتای دهندگان جوان دیده می شود .

آزمایشات بعدی نشان داد که عملکرد سلولهای بتای انسان مشابه با عملکرد سلولهای بتای موش در این تحقیق است، به همین علت دانشمندان امیدوارند که بتوانند راهی برای تنظیم رشد سلولهای بتای جزایر انسانی و تولید انسولین با دستکاری تولید رسپتور PDGF و فعال سازی آن بیابند.

 به گفته ی پرفسور kim: دراین تحقیقات مشخص گردید که هنوز مسیرهای مولکولی خاصی وجود دارد که دراز دست رفتن قدرت تکثیر سلولهای بتا در بزرگسالی نقش دارند و هنوز بررسی نشده اند . اما هنوز سوال اصلی این است که چگونه می توان تکثیر سلولهای بتا را به صورت کنترل شده به صورت یک روش درمانی ارائه داد.

منبع: med. Stanford. edu