کشف دارویی در آزمایشات In vivo برای تکثیر سلولهای بتا در دیابت

26مه 2021 - در مطالعه ی منتشر شده درNature Metabolism ، محققان گروه زیست شناسی سلولی و مولکولی، تکنیک جدیدی را برای شناسایی مولکول های کوچکی ابداع کردند که می توانند سلولهای بتا را مجبور به تقسیم کنند.

محققانOlov Andersson  و Jeremie Charbord در انستیتوی کارولینسکا، توضیح دادند: دیابت با از دست دادن تدریجی سلولهایبتای عملکردی، مشخص می شود. یک روش ممکن برای درمان دیابت تولید سلولهای بتای جدید در داخل پانکراس برای پر شدن مجدد منبع سلولهای بتا است. تکثیر سلول های بتا برای ازدیاد توده سلولی بتا بیشتر در طول رشد اتفاق می افتد، همچنین تحت شرایط خاص هایپرگلایسمیک در بزرگسالی، فرایندی که می تواند به طور بالقوه برای بازسازی سلولهای بتا در دیابت استفاده شود.

برای غربالگری مولکولهایی که می توانند تکثیر سلولهای بتا را القا کنند، ما یک روش جدید سنجش در جنین گورخرماهی(zebrafish) به روش ایندیکیتور چرخه سلولی بر اساس ubiquitination فلورسانس (FUCCI) ایجاد کردیم که در آن S/G2/M marker geminin به یک پروتئین فلورسنت متصل می شود. اما در متد جدید ما، به جای اتصال ژمینین به یک پروتئین فلورسنت، آن را به یک پروتئین لوسیفراز متصل کردیم و تولید آن را تحت کنترل پروموتر انسولین قرار دادیم تا بطور اختصاصی تکثیر سلولهای بتا رادر داخل بدن جنین گورخرماهی به روشی با بازده بالا رصد کنیم. ما این روش را روشLUCCI (ایندیکیتور چرخه سلولی مبتنی بر  Ubiquitinationلومینسانس[1]) نامگذاری کردیم و از آن به عنوان یک غربالگری شیمیایی با بازده بالا در بدن گورخر ماهی تراریخته(ترانس ژنیک) استفاده نمودیم. به این ترتیب، ما یک "مهار کننده ی کیناز" را شناسایی کردیم که به طور بالقوه تکثیر سلولهای بتا را تحریک می کند، و این اثر درسلولهای بتای موش و انسان تأیید شد که نشان می دهد این اثر در بین گونه ها حفظ شده است.

با استفاده از تجزیه و تحلیل ترانسکریپتوماتیک تک سلولی برای سلولهای بتا، ما متوجه شدیم که این مهار کننده ی کیناز، سبب القای یک پاسخ پروتئین تانخورده قبل از ورود به چرخه سلولی می شود، در حقیقت این مهار کننده یک موج ملایم و گذرا از پاسخ پروتئین تانخورده که برای تکثیر سلولهای بتا لازم است را ایجاد می کند. موضوع مهمتر این است که این موج با افزایش بیان انسولین همراه نبود، که می تواند در دیابت با فعال شدن قوی و مداوم یک پاسخ پروتئین تانخورده ی ناسازگار همراه باشد. یافته های ما یک مفهوم جدید را نشان می دهد که در آن یک مولکول کوچک می تواند به صورت گذرا پاسخ پروتئین تانخورده را برای القای تکثیر سلولهای بتا فعال کند، مکانیزمی که می توان از آن برای گسترش تعداد سلولهای بتا در دیابت استفاده کرد.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2021-05-vivo-drug-discovery-cell-proliferation.html

 



[1]Luminescence Ubiquitination-based Cell Cycle Indicator