۱۴اوت ۲۰۲۶ – بر اساس تحقیقات دانشگاه ایالتی پنسلوانیا، تجهیز سلولها به «شنل نامرئی» میتواند مسیر درمانی آسانتر و کمخطرتری را برای بیماران دیابتی که تحت سلولدرمانی قرار میگیرند، فراهم کند.
سلولدرمانی از سلولهای ویژهای برای مقابله با عفونتها یا تحریک واکنشهای شیمیایی در بدن استفاده میکند؛ برای مثال، تحریک تولید سلولهای سالم انسولینساز برای کنترل قند خون، بدون نیاز به تزریق روزانه. با این حال، بسیاری از روشهای موجود، بیماران را ملزم میکند در طول درمان بهطور مداوم داروهایی مصرف کنند که سیستم ایمنی را تضعیف میکند؛ امری که میتواند منجر به افزایش خطر عفونت و سایر مشکلات جدی سلامت شود.
این رویکرد جدید که در نشریۀ Nature Biomedical Engineering منتشر شد، شامل ساخت یک «شنل نامرئی» سلولی از مادهای ژلهمانند به نام هیدروژل است. دانشمندان گزارش دادند که این لایه نازک هیدروژلی که «زونا پلوسیدای زیستتقلید یا BZP» نامیده میشود، سلولهای درمانی را بهطور مؤثری از دید سیستم ایمنی بدن پنهان کرد. این روش در یک سری از موشهای دیابتی، قند خون را به مدت ۱۰۰روز کاهش داد که نسبت به روشهای سنتی سلولدرمانی برای دیابت، مدتزمان بسیار طولانیتری است.
در سلولدرمانی، پزشکان سلولهای اهداکننده را برای ورود به سیستم ایمنی بدن طی فرآیندی به نام پیوند (شامل تزریق ترکیبی از سلولها و محلولهای مایع) بهدقت تنظیم میکنند. پروفسور یونگ وانگ، استاد مهندسی زیستپزشکی و نویسنده مسئول این مقاله، گفت: «سلولدرمانیهایی توسط سازمان غذا و داروی آمریکابرای درمان برخی بیماریها از جمله سرطانها تأیید شدهاند. با این حال، سلولدرمانی برای درمان دیابت نسبتاً جدید است و اولین درمان تأیید شده توسط FDA در سال ۲۰۲۳معرفی شد.»
وانگ که دارای کرسی استادی در پزشکی سلولی است، افزود: «خوشههای خاصی از سلولها به نام جزایرمیتوانند انسولین کنترلکننده قند را در بدن بیماران دیابتی آزاد کنند. با این حال، این جزایر اهدایی توسط سیستم ایمنی بیمار شناسایی و مورد حمله قرار میگیرند. گزینههای درمانی موجود، بیمار را ملزم به مصرف مداوم داروهای سرکوبکننده ایمنی میکند تا از این پاسخ جلوگیری شود، که میتواند منجر به عوارض جانبی قابلتوجهی از جمله سرطان شود.»
برای حل این مشکل، محققانBZP را طراحی کردند تا پوشش طبیعی موجود در سطح بیرونی سلولهای تخمک انسان (زونا پلوسیدا) را تقلید کند. پوشاندن جزایر اهدایی با BZP، این سلولهای بیگانه را از سیستم ایمنی بدن پنهان نمود. این پوشش نفوذپذیر است؛ به این معنی که اگرچه سلولها از سیستم ایمنی محافظت میشوند، اما همچنان میتوانند مولکولهای درمانی مانند انسولین را در بدن آزاد کنند که این امر میتواند سلولدرمانی بدون نیاز به سرکوبکنندههای ایمنی را تسهیل کند.
دکتر کیونگسِن لی، نویسنده اول این مقاله و محقق فوق دکترا در دانشکده پزشکی هاروارد که دکترای مهندسی زیستپزشکی خود را از دانشگاه ایالتی پن دریافت کرده است، گفت «اگرچه کپسولهسازی سلولی با استفاده از هیدروژل سالهاست که مطالعه میشود، اما هیچ تحقیق قبلی ساختار فوقنازک و فرآیند سختشدن زونا پلوسیدا را برای تشکیل شنل نامرئی برای سلولهای درمانی بازسازی نکرده بود.»
دکتر لی، گفت: «بدن ما شگفتانگیز است؛ با تقلید از پوشش طبیعی و فوقنازک تشکیلشده توسط پروتئینها بر روی سلولهای تخمک، میتوانیم سلولها را برای پیوند درمانی تقویت و مستتر کنیم.»
پروفسور وانگ توضیح داد که رسیدن به این موفقیت آسان نبود و هشت سال تلاش مستمر نیاز داشت. چالش اصلی، ساخت لایهای از هیدروژل با ضخامت تنها ۲۰میکرومتر بود (که بسیار نازکتر از یک تار موی انسان است). این پوشش باید بهگونهای طراحی میشد که بدون آسیب زدن به سلولها، بهطور کامل دورِ شکلِ کروی و حساسِ خوشههای سلولی را بپوشاند. پس از اینکه دانشمندان از سازگاری این پوشش با سلولهای زنده مطمئن شدند، آن را روی خوشههای سلولی (جزایر) کشیدند و به موشهای دیابتی پیوند زدند. در نهایت، آنها قند خون موشها را به مدت ۱۰۰روز تحت نظر گرفتند.
در مقایسه با موشهای دیابتی درماننشده و موشهای درمانشده با جزایر بدون پوشش، قند خون موشهای درمانشده با جزایرِ پوششدادهشده با BZP در عرض یک هفته به سطح سالم بازگشت و اکثر آنها بدون نیاز به سرکوبکنندههای ایمنی سیستمیک، تا بیش از ۱۰۰روز دیابت نداشتند.
پروفسور وانگ گفت: این نتایج دورۀ اثرگذاری بسیار طولانیتری را نسبت به سلولدرمانیهای بدون پوشش نشان داد که معمولاً بدون سرکوب سیستم ایمنی، تنها یک هفته یا حتی کمتر دوام میآورند.
در آینده، این تیم قصد دارد رویکرد BZP را بیشتر مطالعه کند تا مدتزمان دقیق مقاومت هر پیوند جزیره را بهتر درک کند. پروفسور وانگ گفت: در بلندمدت - پس از تحقیقات بیشتر، اصلاحات و در نهایت آزمایشهای بالینی - این رویکرد میتواند یک پلتفرم سلولدرمانی تجاری امیدوارکننده برای درمان نهتنها دیابت، بلکه طیف گستردهای از بیماریها و شرایط در سراسر بدن ارائه دهد.
پروفسور وانگ در پایان توضیح داد: «این تکنیک میتواند در ایمنیدرمانی (آمادهسازی سلولها برای مقاومت در برابر بیماریهای مزمن) یا در پزشکی بازساختی (تحریک رشد سلولی برای بازسازی بافتها در اندامهای آسیبدیده یا از دست رفته) مفید باشد. بهسادگی میتوان گفت کهBZP میتواند در طیف وسیعی از کاربردهای مهندسی زیستپزشکی بسیار کمککننده باشد».
منبع:
https://www.news-medical.net/news/20260814/Outfitting-cells-in-invisibility-cloaks-could-offer-a-novel-approach-to-treating-diabetes.aspx