19 دسامبر 2023 - به گفته ائتلاف آمپوتی، یک گروه حمایتی مستقر در واشنگتن، در سراسر ایالات متحده، حدود 2 میلیون نفر با قطع عضو زندگی می کنند و هر سال 185000 قطع عضو دیگر رخ می دهد. حدود 54 درصد از این اندام های از دست رفته ناشی از بیماری های عروقی، از جمله دیابت و بیماری شریان محیطی  (PAD) است، و از آنجایی که در ایالات متحده و در سراسر جهان، هر روز افراد بیشتری مبتلا به دیابت تشخیص داده می شوند، تعداد قطع عضوها در حال افزایش است.

اکنون، کارشناسان مرکز پزشکی بیمارستان کودکان سینسیناتی با همکارانشان در دانشگاه کانازاوا در ژاپن، راه حل جدیدی را برای رشد سریع رگ های خونی کشف کرده اند که به عنوان درمانی برای جلوگیری از قطع عضو ناشی از ایسکمی نویدبخش است. اکتشافات آنها بر اساس دستیابی به درک عمیق تر از علت بهبودی دو بیمار در یک کارآزمایی بالینی در ژاپن بود که برای قطع عضو کاندید شده بودند اما به دلیل بهبود کامل اندام هایشان از این کارآزمایی خارج شدند.

این مطالعه که در 19 دسامبر 2023 در ژورنال Cell Reports Medicine منتشر شد، توسط پرفسور Oto Inoue، متخصص قلب از ژاپن و محقق فوق دکترا در بیمارستان کودکان سینسیناتی؛ و پرفسور Juan Sanchez-Gurmaches، متخصص غدد درون ریز از بیمارستان کودکان سینسیناتی رهبری شد.

تیم آنها گزارش داد که زیرمجموعه ی خاصی از سلول های بنیادی جدا شده از بافت چربی که همچنین دارای نشانگر سطح سلولی CD271 هستند، در القای تشکیل رگ های خونی از همه انواع سلول های مشابه دیگر، بهتر عمل کردند. در این مطالعه همچنین مکانیسم‌های مولکولی کلیدی درگیر در این فرآیند کشف شد.

دانشمندان این یافته ها را با پیوند این جمعیت از سلول های بنیادی انسانی به موش های مبتلا به ایسکمی اندام، تایید کردند. این درمان در هر مورد، اندام هایی را که نیاز به قطع عضو داشتند، نجات داد.

سپس محققان داده‌های یک کارآزمایی بالینی را برای ارائه شواهد اولیه مبنی بر اینکه چنین پیوند سلولی قبلاً در انسان موثر بوده است، تجزیه و تحلیل کردند. در این مورد، افراد مبتلا به زخم پا با ترکیبی از سلول های بنیادی جمع آوری شده از بافت های خودشان درمان شدند. از تعداد کمی از بیمارانی که مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند، دو بیمار با اندام های کاملاً بهبود یافته، تعداد زیادی سلول بنیادیCD271  مثبت دریافت کرده بودند. به گفته نویسندگان، این نتایج در ترکیب با مزایای بسیار ثابتی که در آزمایش بر روی موش ها یافت شد، به نظر می رسد کار بیشتر برای راه اندازی یک کارآزمایی بالینی رسمی را توجیه می کند.

پرفسور اوتو اینو، نویسنده اول این مقاله، گفت: ایسکمی بحرانی اندام یکی از شدیدترین پیامدهای PAD و دیابت درمان نشده، است. این تحقیق نشان می‌دهد که این زیرمجموعه ی جدید از سلولهای پیش ساز ممکن است ارزش درمانی مثبتی داشته باشد. بسیار الهام بخش بود که می دیدم یکی از بیماران به اندازه کافی بهبود یافته است تا به سر کار خود بازگردد.

مسابقه ای برای رسیدگی به یک مشکل بهداشتی گسترده

همگام با افزایش نرخ چاقی در ایالات متحده، بروز دیابت در طی سال‌های اخیر در حال افزایش بوده است و منجر به انبوهی از عوارض قلبی عروقی شده است، از جمله PAD که منجر به ایسکمی شدید اندام می‌شود.

پزشکان، PAD را با استفاده از داروها برای کاهش سرعت پیشرفت بیماری در حین انجام جراحی های بای پس یا روش های مبتنی بر کاتتر برای باز کردن گرفتگی عروق در اندام ها درمان می کنند. با این حال، بسیاری از شریان هایی که نیاز به درمان در اندام دارند، بسیار کوچک هستند و دسترسی به آنها با جراحی دشوار است. در نتیجه، حداقل یک سوم افرادی که نیاز به درمان عروق رسانی مجدد(revascularization) دارند، واجد شرایط مداخلات جراحی نیستند. کسانی که اندام خود را از دست می دهند، درد و ناتوانی قابل توجهی را تجربه می کنند در حالی که بیماری زمینه ای قلبی عروقی آنها را به طور فزاینده ای در معرض حملات قلبی، سکته مغزی و سایر مشکلات بالقوه کشنده قرار می دهد.

زمانی که این مشکل صرفاً به عنوان یک مشکل سلامتی در بزرگسالان دیده می شد، محققان در بیمارستان کودکان سینسیناتی و سایر مراکز علائم اولیه بیماری عروقی را در نوجوانان و حتی کودکان کوچکتر که با چاقی شدید و دیابت دست و پنجه نرم می کردند، شناسایی کردند.

جایگزین های در حال ظهور از همکاری بین المللی

پرفسور اینو، 40 ساله، بیش از یک دهه است که در ژاپن به مطالعه PAD پرداخته است. او در سال 2021 به سینسیناتی آمد تا به عنوان عضوی از آزمایشگاه سانچز-گورماچز، منطقه نوظهور رگزایی القایی از طریق پیوند سلولی را مطالعه کند.

بسیاری از محققان ایده ی پیوند سلول‌های پیش‌ساز را برای شروع قابلیت‌های ترمیم بافت خود بررسی کرده‌اند. با این حال، محدودیت اصلی یافتن سلول های مناسب برای استفاده بوده است.

برای حل این مشکل، این تیم از رونوشت‌های تک سلولی برای شکار انبوهی از انواع مختلف سلول‌های پیش‌ساز برای یافتن جمعیت مناسب سلول‌ها استفاده کردند. در حالی که بسیاری از سلول های بنیادی به طور طبیعی در مغز استخوان قرار دارند، این مطالعه نشان داد که قوی ترین محرک تشکیل رگ های خونی در داخل بافت چربی پنهان شده است. این سلول ها نشانگرCD271 را دارند که مطالعات دیگر نشان داده اند که نقش مهمی در رشد بافت دارد.

محققان در این مطالعه، سلول‌های CD271 مثبت را از بافت چربی انسانی استخراج و به موش‌ها پیوند زدند تا توانایی‌های آنها را تایید کنند. سلول‌هایCD271  مثبت انسانی 100 درصد در تحریک رشد عروق خونی کافی در موش‌ها برای بازگرداندن جریان خون طبیعی به اندام‌های ایسکمی، مؤثر بودند.

شواهدی مبنی بر اینکه این جمعیت سلولی جدید ممکن است در بیماری های انسانی نیز کار کند، ارائه شد. نویسندگان دریافتند کهدر میان افرادی که این سلول‌های پیش‌ساز را از بافت چربی خود دریافت کردند، افرادی که بهبودی بهتری پیدا کردند و اندام‌هایشان نجات یافت، تعداد سلول‌های پیش‌ساز CD271 مثبت بیشتری داشتند.

پرفسور سانچز-گورماچز، گفت: همبستگی مثبت بین بهبودی و تعداد سلولهای پیش ساز CD271+ تزریق شده در ناحیه آسیب دیده ی این بیماران، قابل توجه بود.

چالش های پیش رو

نویسندگان این مقاله تاکید کردند که یافته های فعلی مقدماتی هستند. ارزش درمانی سلول های CD271 مثبت موجود در بافت چربی باید در تعداد بیشتری از بیماران از طریق یک کارآزمایی بالینی رسمی ارزیابی شود.

یکی از مسائل مهمی که باید حل شود این است که چگونه می توان سلول های پیش ساز CD271 کافی را برای استفاده به عنوان درمان به دست آورد. مقاله جدید گزارش می دهد که تعداد سلولهای پیش ساز CD271 موجود در بافت چربی افراد دارای مقاومت به انسولین می تواند 75 درصد کمتر از افراد بدون مقاومت به انسولین باشد. همچنین سلول‌های پیش ساز CD271 مثبت استخراج شده از بافت چربی افراد مقاوم به انسولین، در تولید عروق جدید کمتر فعال هستند.

پرفسور اینو گفت: «متأسفانه افرادی که با مقاومت به انسولین زندگی می‌کنند و با خطر بالای ایسکمی اندام‌ها مواجه هستند، همان افرادی هستند که تعداد سلول‌های پیش‌ساز مثبت CD271 کمتری دارند، که می‌تواند خود پیوندی یا self-transplantation را دشوارتر کند».

تحقیقات بیشتری برای تعیین اینکه آیا این سلول ها می توانند در آزمایشگاه قبل از پیوند تکثیر شوند یا خیر، مورد نیاز است.

منبع:

https://www.news-medical.net/news/20231219/A-novel-stem-cell-solution-for-preventing-ischemia-induced-amputations.aspx