به گزارش بنیان به نقل از ScienceDaily، در بیماری دیابت نوع 1 سیستم ایمنی بدن، سلول های بتای پانکراس را از بین می برد. این سلول ها انسولین تولید می کنند که به تبدیل قند به انرژی کمک می کند. دیابت نوع 1 در هر سنی می تواند رخ دهد و اگر با کمک تزریق انسولین یا پمپ انسولین برای متعادل سازی سطح قند بدن کنترل نشود، می تواند کشنده باشد.

محققان دانشگاه ایالت پنسیلوانیا موفق شدند برای اولین بار با استفاده از مولکول های کوچک در محیط آزمایشگاه، سلول های بنیادی انسان را به سلول های بتای پانکراس تبدیل کنند. این سلول ها قادر به تولید انسولین هستند.

سلول های بنیادی می توانند از طریق شرایط محیطی یا دخالت های آزمایشگاهی به هر نوع سلولی تبدیل شوند. این سلول ها می توانند از طریق سیگنال های موجود در محیط خود به انواع دیگر سلول ها تبدیل شوند. از طرفی برخی از سلول های بالغ نیز می توانند به سلول های بنیادی تبدیل شوند که به آن ها سلول های بنیادی چند توان القایی گفته می شود.

به گفته محققان اگر بتوانیم سلول های بنیادی را به سلول های بتای پانکراس تبدیل کنیم و آن ها را به بدن بیمار منتقل کنیم ، ممکن است بتوانیم دیابت را درمان کنیم.

در تلاش های قبلی، محققان از فاکتورهای رشد یا گروهی از پروتئین ها برای دستکاری سلول های بنیادی به منظور تمایز به انواع مختلف سلول ها استفاده کردند. با این حال ، فاکتورهای رشد گران قیمت و ناپایدار هستند و منجر به پرهزینه شدن و ناکارآمدی فرایند تولید می شوند.

این تیم تحقیقاتی در سال 2012 ، یک واسطه مولکولی کاملا جدید را کشف کرد که می تواند سلول های بنیادی را به مزودرم یا اندودرم متمایز کند. این مولکول های کوچک بسیار ارزان تر و بسیار پایدارتر از فاکتورهای رشد هستند. این مولکول های کوچک شامل یک ترکیب شیمیایی به نام (CHIR) CHIR99021هستند و مسیر پیام رسانی Wnt را فعال می کنند که سلول را به یکی از انواع سلولی مزودرم یا اندودرم هدایت می کند. هنگامی که Wnt به طور کامل فعال می شود، سلول به مزودرم و در نهایت به یک سلول بالغ قلب تبدیل می شود. اما دوز کمتر CHIR تنها بخشی از مسیر Wnt را فعال می کند و منجر به ایجاد سلول اندودرم می شود که می تواند به سلول بتای پانکراس یا سلول کبدی تبدیل شود. نکته حائز اهمیت این است که غلظت CHIR  باید به طور دقیق و با دقت بهینه سازی شود. محققان سلول ها را با غلظت های افزایشی  CHIR تیمار کردند و دوز بهینه را برای تمایز سلول های بنیادی به سلول های اندودرم به دست آوردند. این سلول ها را با تمایز بیشتر می توان به سلول های بتای پانکراس تبدیل کرد.

بنا به گفته این محققان، تمایز سلول های بتا با افزودن کوکتل های شیمیایی مختلف که توسط تحقیقات قبلی در مراحل مختلف ایجاد شده است ، حدود یک ماه به طول می انجامد. اما پروتکل های قبلی از فاکتورهای رشد برای پیشبرد سلول های بنیادی به سلول های اندودرم استفاده می کردند. در حالی که در این پروتکل، با وجود تولید تعداد زیادی از سلول ها، نیازی به فاکتورهای رشد نیست و بنابراین در هزینه صرفه جویی می شود.

محققان همچنین سلول های بتای تولید شده را با گلوکز آزمایش کردند. سلول ها بر اساس گلوکز موجود در محیط خود، انسولین تولید کردند که عملکرد آن ها را نشان می دهد. برای جلوگیری از نابودی این سلول ها توسط سیستم ایمنی بدن بیماران (مشکل اولیه افراد مبتلا به دیابت نوع 1) محققان قصد دارند قبل از پیوند سلول های بتا مشتق شده از سلول های بنیادی، آن ها را در پلیمرهای زیستی محصور کنند. این امر از سلول ها محافظت می کند اما همچنان به آنها اجازه می دهد محیط خود را حس کرده و مقادیر مناسب انسولین را تولید کنند.

نتایج این پژوهش در مجله Stem Cell Reports در سال 2021 به چاپ رسیده است.

پایان مطلب/

لینک منبع

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34450037