کیمیاگری سلولی : چگونه از سلولهای روده سلولهای بتا بسازیم

یازده مارس 2014 – معرفی 3 پروتئین که کنترل تنظیمات DNA  در هسته را بعهده دارند – بنام عوامل نسخه برداری – به موشی که دچار نقص ایمنی است موجب شد گروه خاصی از سلولها در روده به سلولهایی مشابه با سلولهای بتا تبدیل شوند .

نویسنده ی این مقاله می گوید : نتایج این تحقیق نشان داد که روده  یک منبع قابل دسترس و فراوان از سلولهایی است که می توانند منشأ سلولهای فعال تولید کننده ی انسولین باشند. هدف نهایی ما گرفتن سلولهای اپی تلیال از بیماران دیابتی بوسیله ی اندوسکوپی و کشت این سلولها و فعال کردن این سه فاکتور نسخه برداری )PMN) در آنها برای تبدیل شدن به سلولهای شبه بتا است. سپس با انتقال مجدد سلولهای شبه بتا به بیماران یک درمان جایگزین را برای مبتلایان به دیابت ابداع خواهیم کرد.

سلولهای تولید کننده ی انسولین ( قرمز ) که درون حفره های روده ای موشی که سه فاکتور برنامه ریزی مجدد به آن معرفی شده است.

پرفسور Stanger  می گوید : تخریب سلولهای بتا در پانکراس مشکل اصلی در دیابت نوع 1 و 2 است. ما به دنبال یافتن راهی برای ساخت سلولهای بتای جدید برای این بیماران هستیم تا جایگزین تزریق روزانه ی انسولین شود. پیوند سلولهای جزایر برای بازگرداندن مقدار قند خون بیماران به مقدار طبیعی در مبتلایان به بیماری دیابت نوع 1 یکی از روشهای درمان این بیماری است و استفاده از سلولهای بنیادی برای تولید سلولهای بتا زمینه ی دیگری از تحقیقات دیابت است .

با این حال هر دو این استراتژیها دارای محدودیت هایی می باشند : پیوند سلولهای جزایر با کمبود منابع سلولی مواجه است و روشهای بر مبنای سلولهای بنیادی هنوز با مراحل زیاد تحقیقاتی قبل از تبدیل به یک روش بالینی روبرو می باشد.

 پرفسورStanger  پیشنهاد می کند که این یک ایده ی قوی برای استفاده ی صحیح از ترکیب فاکتورهای نسخه برداری برای تبدیل هر نوع سلولی به یک سلول دیگر است که ما به آن کیمیاگری سلولی می گوییم .

نتایج این تحقیق در مجله ی Cell Report  ماه مارس 2014 منتشر گردید .

این نتایج نشان داد معرفی سه پروتئین کنترل کننده ی تنظیمات DNA  در هسته ( فاکتورهای نسخه برداری ) به موشی که دچار نقص سیستم ایمنی است، می تواند گروه خاصی از سلولهای روده را به سلولهای شبه بتا تبدیل کند. این نتایج چشم اندازی از استفاده از سلولهای تمایز یافته ی پانکراس را به عنوان منبع سلولهای بتای جدید ترسیم کرد .

در سال 2008 مربی دوره ی پست دکتری آزمایشگاه پرفسور Stanger  سه فاکتور برنامه ریزی مجدد سلولهای بتا بنام P)) pdx1، (M) MafA، (N)Ngn3با نام اختصاری PMN  را به سلولهای آسینار پانکراس معرفی کرد . این دستکاری سبب شد سلولهای آسینار پانکراس دچار برخی تغییرات ساختمانی و فیزیولوژیکی شوند که مشخصه های ساختمانی و فیزیولوژیکی سلولهای بتا است.

به دنبال این گزارش گروه دکتر Stanger  تحقیقی را برای بررسی امکان برنامه ریزی مجدد سایر انواع سلولها در بدن و تبدیل آنها به سلولهای شبه بتا انجام دادند .

دکتر Stanger  می گوید : ما بیان فاکتورهای PMN  را در طیف وسیعی از بافت ها در موشهای یک تا دو ماهه فعال کردیم . سه روز بعد موشها بر اثر هیپوگلایسمی مردند. گروه دریافتند که برخی از سلولهای این موشها ( سلولهایی بغیر از سلولهای آسینار ) شروع به ساختن مقادیر زیادی انسولین در حد دوز کشنده کردند. دانشمندان به دنبال سلولهایی گشتند که سبب بروز هیپوگلایسمی شدید در موش و مرگ آن شده بودند. دکتر Stanger  توضیح می دهد که بیان گذاریی از سه فاکتور ذکر شده را در سلولهای کریپت روده نزدیک به پانکراس مشاهده کردیم. دانشمندان این سلولهای  شبه بتا را از تبدیل سلولهای روده حاصل شده بودند بنام نئوایزلت یا سلولهای جزایر جدید نام گذاری کردند . این سلولها به تولید انسولین پرداخته و ویژگیهای ساختاری ظاهری آنها شبیه به سلولهای بتا میباشد. این نئوایزلت ها به گلوکز پاسخ می دادند بطوریکه اگر در معرض گلوکز قرار بگیرند شروع به ترشح انسولین می کنند، همچنین سبب بهبود هایپرگلایسمی در موشهای دیابتی شدند .

این گروه تحقیقاتی همچنین توانستند راهی را برای فعال نمودن این سه فاکتور فقط در سلولهای کریپت روده بیابند تا از اثرات جانبی هیپوگلایسمی کشنده در کل بدن که در ابتدا سبب مرگ موشها شده بود، جلوگیری کنند .

علاوه بر این بیان PMN  در روده ی انسان " ارگانوئید " یا واحدهای مینیاتوری روده که می توانند در محیط کشت رشد کنند، سبب تبدیل سلولهای اپیتلیال روده به سلولهای شبه بتا می شود .

دکتر Stanger  می گوید : نتایج نشان می دهد که می توان از روده به عنوان یک منبع قابل دسترس و فراوان سلولهای تولید کننده ی انسولین و به عنوان یک درمان جایگزین استفاده نمود . هنوز راه زیادی برای بهبود عملکرد سلولهای نئوایزلت برای تبدیل آنها به سلولهایی که شباهتهای بیشتری به سلولهای بتا داشته باشند، باقی است. زمان زیادی لازم است تا بتوان از این روش جایگزین بدون دستکاری ژنها برای درمان مبتلایان به دیابت استفاده نمود .

منبع :www.sciencedaily.com/releases/2014/03/140311141503.htm

سرپرست مترجمین : فرخی نیا