پیوند سلولهای هامبل، امیدی برای درمان چاقی و دیابت بوجود آورد

26 اوت 2020 - یک درمان بالقوه برای چاقی می تواند پیوند سلولهای چربی HUMBLE[1] (سلولهای شبه قهوه ای انسان) باشد. دانشمندان با استفاده از سیستم CRISPR ، سلولهای سفید چربی انسان را بطور ژنتیکی اصلاح کردند تا آنها را قادر سارند که همانند سلولهای چربی قهوه ای، به سوزاندن انرژی بپردازند.

چاقی، عامل اصلی ابتلا به دیابت نوع 2 و بیماریهای مزمن مرتبط با آن است که در سال جاری منجر به کشته شدن تعداد بیشتری از افراد در سراسر جهان نسبت به کرونا ویروس جدید می شود. دانشمندان در مرکز دیابت جاسلین، مفهومی را برای درمان جدید مبتنی بر سلول در برابر این وضعیت خطرناک اثبات و ارائه نمودند.

پرفسور Yu-Hua Tseng ، محقق ارشد در بخش فیزیولوژی یکپارچه و متابولیسم مرکز جاسلین، گفت: پیوند سلولهای چربی HUMBLE (مانند انسان قهوه ای) ، که نوع اصلاح شده ی ژنتیکی از سلولهای چربی سفید بدن هستند و به سلولهای چربی قهوه ای شباهت دارند، می تواند یک درمان بالقوه برای چاقی و بیماریهای مرتبط با آن باشد.

نتایج این تحقیق در Science Translational Medicine منتشر گردید. پرفسور Tseng گفت:  سلولهای چربی قهوه ای به جای ذخیره ی انرژی- آنطور که سلولهای چربی سفید انجام می دهند- انرژی را می سوزانند. در این فرایند، چربی قهوه ای می تواند سطح بیش از حد گلوکز و لیپیدها را در خون- که با بیماری های متابولیکی مانند دیابت مرتبط هستند-، کاهش دهد. با این حال، افراد دارای اضافه وزن یا چاق، میزان کمتری از این چربی قهوه ای مفید را در بدن خود دارند، مشکلی که سلول های HUMBLE  برای رفع آن طراحی شده اند.

پرفسور Tseng و همكارانش سلولهای HUMBLE را از سلولهای چربی سفید انسان در مرحله ی اجدادی - که هنوز به طور كامل به شكل نهایی سلولهای چربی سفید در نیامده اند-، ساختند. محققان برای تقویت بیان ژنی به نام UCP1، از نوعی از سیستم ویرایش ژنومی به نام CRISPR-Cas9 استفاده کردند، که باعث می شود اجداد سلولهای چربی سفید به سلولهای چربی قهوه ای تبدیل شوند.

پرفسور Tseng، که همچنین استاد پزشکی در دانشکده پزشکی هاروارد است، گفت: سلولهای اجدادی HUMBLE ، پیوند شده به موشهایی که سیستم ایمنی آنها سرکوب شده بود، به سلولهایی تبدیل شدند که بسیار شبیه به سلولهای چربی قهوه ای موشها بودند.

تیم وی پیوند این سلولها را در مقابل سلولهای اصلی چربی سفید در موشهایی که با رژیم غذایی پرچرب تغذیه می شدند، مقایسه کردند. در موش هایی که پیوند سلولهای HUMBLE را دریافت کرده بودند، حساسیت به انسولین و توانایی پاک کردن گلوکز از خون افزایش یافته بود (دو عامل اصلی که در دیابت نوع 2 دچار اختلال می شوند).

علاوه بر این، موشهایی که پیوند سلولهای HUMBLE را دریافت کردند، وزن گیری کمتری داشتند و در همان محدوده ی وزن حیواناتی بود که سلولهای چربی قهوه ای دریافت کردند، در حالی که وزن موشهایی که پیوند سلولهای چربی سفید را دریافت کرده بودند، افزایش یافت.

با کمال تعجب، دانشمندان جاسلین نشان دادند که این مزایا اکثرا ناشی از سیگنال هایی است که سلولهای هامبل پیوند شده، به سلولهای چربی قهوه ای درون زا (موجود) در موشها ارسال می کنند. پرفسور Tseng ، گفت: سلول های مختلف در بافتهای مختلف با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند. ما دریافتیم که سلول های HUMBLE پیوند شده، مولکولی به نام اکسید نیتریک را ترشح می کنند، که توسط گلبولهای قرمز خون به سلولهای قهوه ای درون زا منتقل می شود و آن سلول ها را فعال می کند.

اگر تکنیک HUMBLE در تحقیقات پیش بالینی تایید شود، ممکن است در نهایت تولید این نوع از سلولها برای بیماران خاص امکان پذیر باشد. در چنین روشی می توان مقدار کمی از سلولهای چربی سفید یک بیمار را گرفت، سلولهای اجدادی آن را جدا کرد و این سلولها را برای تقویت بیان UCP1 اصلاح نمود و سلولهای HUMBLE حاصله را به بدن بیمار بازگرداند. با این حال، این رویکرد فردی پیچیده و گران قیمت است، بنابراین آزمایشگاه Tseng دو مسیر جایگزین را دنبال می کند که ممکن است برای استفاده ی بالینی عملی تر باشد.

یکی از این گزینه ها، استفاده از سلولهایی است که شخصی سازی نشده اند اما در عوض با مواد بیولوژیکی محصور می شوند تا از رد این سلول ها توسط سلول های ایمنی بدن محافظت گردد. محققان جاسلین و همكارانشان مدتهاست كه در مورد پیوند سلولی برای دیابت نوع 1 ، بر روی چنین موادی تحقیق می کنند. گزینه ی دیگر ژن درمانی است كه مستقیماً بیان ژن UCP1 را در سلولهای پیش ساز چربی سفید در بدن ممکن می كند، به گونه ای كه آن سلولها خصوصیات سلولهای HUMBLE را بدست می آورند.

پرفسور Tseng ، تأکید کرد که این تحقیق با وجود همه گیری Covid-19، ادامه دارد. استفاده از روش های درمانی مبتنی بر سلول یا ژن درمانی برای درمان چاقی یا دیابت نوع 2 از گذشته های دور یک موضوع علمی تخیلی بوده است، اما اکنون با وجود پیشرفت های علمی مانند فناوری های ویرایش ژن CRISPR ، به یک واقعیت تبدیل شده است و به ما در بهبود متابولیسم بدن، وزن بدن، کیفیت زندگی و سلامت عمومی افراد مبتلا به چاقی و دیابت، کمک خواهد کرد.

منبع:

https://www.sciencedaily.com/releases/2020/08/200826141413.htm