کشت طولانی مدت برشهایی از لوزالمعده ی انسان، امکان مطالعه ی بازسازی سلولهای تولید کننده ی انسولین را در زمان واقعی به دانشمندان می دهد

1 ژوئیه 2020- دانشمندان موسسه تحقیقات دیابت (DRI) در دانشکده پزشکی دانشگاه میامی میلر، روشی را ابداع کرده اند که به آنها اجازه می دهد در محیط کشت طولانی مدت برش هایی از لوزالمعده ی انسانی، نحوه ی بازسازی سلولهای تولید کننده ی انسولین را در زمان واقعی مطالعه کنند. نتایج این تحقیق که در ژورنال Nature Communications منتشر شده است، برای اولین بار نشان داد که کشت طولانی مدت بافت پانکراس تقریبا دست نخورده انسانی، توانایی اندام زنده را برای بازسازی و تولید سلولهای بتا حفظ می کند. استفاده از این سیستم به عنوان الگویی برای مطالعه ی بازسازی لوزالمعده می تواند پیامدهای درمانی مهمی برای درمان دیابت داشته باشد.

برش های لوزالمعده بخش های زنده ی بسیار نازکی از این اندام هستند که معماری سلولی و تعاملات سلول به سلول اندام اصلی را حفظ می کنند. تولید برش از اهدا کنندگان انسانی برای اولین بار در DRI در مطالعه ای که توسط شبکه اهدا کنندگان لوزالمعده ی افراد دیابتی (nPOD) حمایت مالی می شد، انجام گردید. با این حال، این برش ها به دلیل خود هضمی و عدم اکسیژن رسانی کافی، خیلی سریع از بین می رفتند. چنین تخریب سریعی برای مطالعه ی بازسازی سلولهای بتا( تولید کننده انسولین)، که توسط خود ایمنی در دیابت نوع 1 از بین می روند، مناسب نبود. اما دانشمندانDRI با قرار دادن برش ها در یک دستگاه کشت که اکسیژن رسانی به بافت را تقویت می کرد، این مشکل را برطرف نمودند. این روش، منجر به بقای طولانی و عملکرد بیولوژیکی برش ها برای روزهای طولانی تری شد.

دکتر خوان دوومنگوز-بندالا ، مدیر بخش تولید سلولهای بنیادی برای تحقیقات کاربردی واستادیار جراحی در انستیتوی تحقیقات دیابت در دانشکده پزشکی دانشگاه میامی میلر و محقق اصلی این پژوهش، گفت: توانایی زنده نگه داشتن برش های لوزالمعده انسان به مدت نزدیک به دو هفته، یک پیشرفت فنی بسیار مهم است که به ما این امکان را می دهد تا شاهد بازسازی سلولهای بتا در یک مدل انسانی باشیم که بسیار شبیه پانکراس واقعی است. اکنون ما پنجره ای به اندام بومی انسان داریم که قبل از این به سادگی قابل مطالعه نبود.

تحقیقاتDRI ، در زمینه ی احیاء سلولی بر روی جمعیتی از "سلولهای اجدادی شبه بنیادی[1]"، که قبلاً توسط این تیم در لوزالمعده انسان شناسایی و ویژگی های آنها تعیین شده بود، متمرکز بود. این سلولها حتی در بیمارانی که به مدت طولانی به دیابت نوع 1 مبتلا هستند، دست نخورده باقی می ماند. محققان نشان دادند که این سلولها به یک عامل رشد طبیعی، به نام BMP-7 ، پاسخ داده و تکثیر می شوند و متعاقباً به سلولهای بتا(تولید کننده ی انسولین) تبدیل می گردند.

پرفسور Ricardo Pastori، استاد تحقیقات پزشکی، ایمونولوژی و میکروبیولوژی و مدیر آزمایشگاه بیولوژی مولکولی در انستیتوی تحقیقات دیابت در دانشکده پزشکی میامی میلر و محقق ارشد این مطالعه، گفت: افزایش عمر این برش ها در محیط کشت، کلیدی برای مشاهده ی ترمیم سلول های بتا در زمان واقعی به دنبال اضافه کردن  BMP-7، حتی در برش های بدست آمده از اهدا کنندگان دیابتی بود. این کار به ما امید می دهد که ممکن است بتوانیم یک روز از این رویکرد در بیماران زنده استفاده کنیم.

یافته ها و سیستم مورد استفاده در اینجا بر مطالعات آینده  بر روی پانکراس انسانی تاثیر خواهد گذاشت. با توجه به اینکه تحقیقات پیش بالینی در حیوانات غالباً کمتر قابل تعمیم به انسان هستند، این مدل آزمایشگاهی از لوزالمعده ی انسان می تواند برای پیش بینی پاسخ به عوامل احیاء کننده با درجه ی دقتی بی نظیر بمنظور پیش بینی پاسخ بیماران استفاده شود. این می تواند به یک مسیر سریعتر و مشخص تر برای آزمایش های بالینی برای دیابت نوع 1 و نوع 2 منجر گردد.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2020-07-long-term-culture-human-pancreatic-slices.html

 



[1]stem-like progenitor cells