22 اکتبر 2024 - از زمان کشف سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی(human iPS cells)، هدف اصلی محققان در سراسر جهان استفاده از آنها برای کاربردهای مختلف پزشکی، از جمله سلول درمانی بوده است. در میان بیماری های مختلف انسانی، دیابت نوع 1 (T1DM) اولویت اصلی برای توسعه سلول درمانی می باشد.

در حالی که در اکثر تحقیقات پایه بر روی بیماری های انسانی از جوندگانی مانند موش سوری و صحرایی استفاده می شود، تفاوت بین این گونه ها و انسان ها، از جمله آناتومی، اندازه بدن و حجم خون، ترجمه ی یافته ها را برای استفاده در کلینیک، چالش برانگیز می کند.

در مطالعه ی اخیر که در مجله ی Cell Transplantation منتشر شده است، تیمی از محققان یک مدل دیابت نوع 1 را برای آزمایش درمان های جدید بر اساس جزایر پانکراس مشتق از سلول های iPS ایجاد کردند.

محققان یک فرآیند تمایز 7 مرحله‌ای را برای تولید سلول‌های جزایر پانکراس از سلول های iPS توسعه دادند. در این مطالعه، آنها یک مدل T1DM مینی‌ خوک را برای آزمایش‌های پیش بالینی پیوند iPIC ایجاد کردند.

ابتدا، قبل از القای مدل T1DM، تیموس و طحال مینی خوک ها با جراحی برداشته شدند تا سرکوب سیستم ایمنی مورد نیاز برای آزمایش سلول درمانی با استفاده از سلول های انسانی آغاز شود. در مرحله بعد، استرپتوزوتوسین (STZ) برای القای T1DM با از بین بردن سلول‌های بتا درون زا پانکراس که مسئول تولید و ترشح انسولین برای حفظ سطح گلوکز خون هستند، تجویز شد.

سطح گلوکز خون و پپتید C برای تایید شروع شرایط دیابت کنترل شد. قند خون ناشتا بالاتر و سطوح پایین تر پپتید C پس از تجویز STZ نشان داد کهT1DM با موفقیت و بطور پایدار، القا شده است.

یک هفته قبل از پیوند iPIC، داروهای سرکوب کننده سیستم ایمنی (به عنوان مثال، سیکلوسپورین، مایکوفنولات موفتیل و پردنیزولون) نیز به مینی خوک ها داده شد و غلظت موثر داروها و متابولیت های فعال آنها برای اطمینان از سرکوب ایمنی مناسب، اندازه گیری شد. سپس،iPIC ها به نواحی مختلف، از جمله فضای پیش صفاقی و زیر جلدی، با ترکیب های مختلف ایمپلنت، پیوند شدند.

سطح پپتید C انسانی در پلاسما به عنوان معیاری از عملکرد iPIC بررسی شد. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل بافت شناسی برای مقایسه ی مکان های کاشت و/ یا ترکیبات انجام شد. در حالی که سلول‌های پیوند شده ی انسولین مثبت زمانی که سلول‌ها به فضای پیش صفاقی پیوند می‌شوند، بیش‌تر بودند، سایر مکان‌ها معمولاً ارتشاح سلول‌های ایمنی و فیبروز عظیم را نشان دادند.

تجزیه و تحلیل‌های بیشتر نشان داد که iPIC‌های پیوند شده تنها اندکی توسط سلول‌های CD3+ T و ماکروفاژها، با ساختارهای جزیره‌ مانند و بیانگرهای اختصاصی هر نوع سلول، مورد حمله قرار گرفتند.

سپس، تیم تحقیقاتی همان تعداد iPIC را در فضای زیر جلدی یا پیش صفاقی حیوانات مختلف پیوند زد. آنها دریافتند که سطوح پپتید C در هنگام پیوند iPIC در فضای پیش صفاقی نسبت به فضای زیر جلدی زودتر و بالاتر تشخیص داده می‌شود که آن را به عنوان یک مکان پیوند ایده‌آل برجسته می‌کند.

با این نتایج، محققان می‌توانند این مطالعه را بیشتر گسترش دهند و آزمایش جامع iPICها را برای اثرات درمانی آنها در یک مدلT1DM با شباهت‌های بیشتر به فیزیولوژی انسان آغاز کنند.

با چنین مزایایی، محققان امیدوارند که بتوانند درمان‌های مبتنی بر iPIC و ترکیبات ایمپلنت را با دقت بیشتری ارزیابی کنند تا از ایمنی و پتانسیل درمانی آنها قبل از حرکت به سمت آزمایش‌های بالینی در بیماران انسانی، اطمینان حاصل کنند.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2024-10-diabetes-minipigs-accurate-potential-cell.html