به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، مطالعه اثرات داروها و بیماری‌ها در انسان‌ها می‌تواند کار دشواری باشد، اما دانشمندان در توسعه نسخه‌های آزمایشگاهی اندام‌ها و اعضای بدن که بسترهای قدرتمندی برای آزمایش ارائه می‌دهند، تلاش زیادی می‌کنند. در حال حاضر تحقیقات در این زمینه منجر به کشف اولین ارگانوئیدها یا اندام واره‌های مغز استخوان در نوع خود شده که ویژگی‌های کلیدی یک مغز استخوان واقعی را در خود دارند و سازندگان آن‌ها امیدوارند بتوانند به نسل جدیدی از درمان‌های جدید برای سرطان خون منجر شوند. اندام‌واره‌ها (organoids) یک نسخه کوچک و ساده‌ شده از یک اندام انسانی است که به صورت سه‌بعدی در آزمایشگاه تولید می‌شود و آرایه آناتومیکی واقعی را نشان می‌دهد. فقدان مدل‌هایی که پیچیدگی مغز استخوان انسان را نشان دهند، مطالعات مکانیکی خون سازی طبیعی و بدخیمی و اعتبار درمان‌های جدید را مختل کرده است. اندام‌واره‌ها از رشد و بقای سلول‌های بیماران مبتلا به بدخیمی خونی، از جمله انواع سرطان که نگهداری از آن‌ها بسیار دشوار است، پشتیبانی می‌کنند.

سلول‌های بنیادی در نقش ناجی

دانشمندان با استفاده از سلول‌های بنیادی به عنوان نقطه شروع، موفق به تولید نسخه‌های آزمایشگاهی از مجموعه قابل توجهی از اعضای بدن انسان شده‌اند. این فهرست تاکنون شامل مغز، رگ‌های خونی و ریه‌ها بوده و به سرعت در حال رشد است و این مدل‌های کوچک‌سازی شده به عنوان ابزارهای تحقیقاتی بعدی برای مطالعه بیماری و توسعه داروهایی که می توانند نتایج را برای بیماران بهبود بخشند، عمل می کنند. دانشمندان دانشگاه آکسفورد و دانشگاه بیرمنگام اکنون ادعا می‌کنند که برای اولین بار در این زمینه موفق شده‌اند. این تیم سلول‌های بنیادی انسان را برداشتند و آن‌ها را در یک داربست سه بعدی هدفمند پرورش دادند که برای هدایت بلوغ آن‌ها به انواع سلول‌های کلیدی که در مغز استخوان انسان زنده یافت می‌شود، طراحی شده بود. دکتر عبدالله خان، نویسنده اول این مطالعه گفت:" ما دریافتیم که سلول‌های موجود در اندام‌واره‌های مغز استخوان نه تنها از نظر فعالیت و عملکرد، بلکه از نظر روابط ساختاری به سلول‌های واقعی مغز استخوان شباهت دارند و خود را درون اندام‌واره‌ها درست مانند مغز استخوان انسان در بدن مرتب می‌کنند."  این اندام‌واره‌ها به عنوان اولین اندام‌واره‌های مغز استخوان توصیف می‌شوند که تمام اجزای کلیدی مغز استخوان انسان را در بر می‌گیرند و از آنجا‌که مغز استخوان به عنوان خانه تولید سلول‌های خونی در گردش عمل می‌کند، اندام‌واره‌ها در حال حاضر بینش‌های ارزشمندی را فراهم می‌کنند. برای مثال، دانشمندان توانستند از اندام‌واره‌ها برای مطالعه چگونگی تسهیل تولید این سلول‌های خونی در مغز استخوان استفاده کنند. علاوه بر این، آن‌ها توانستند بررسی کنند که چگونه این فرآیند توسط فیبروز مغز استخوان یا تجمع بافت زخم مختل می‌شود. خان گفت: " ایجاد پروتکلی که ما را قادر می‌ساخت تا اندام‌واره‌ها را به طور قابل تکثیر و در مقیاس بزرگ پرورش دهیم، یک چالش بود، به ویژه زمانی که ما بین آزمایشگاه‌های بیرمنگام و آکسفورد بر سر بیماری همه‌گیر کار می‌کردیم، بنابراین من زمان زیادی را وار صرف به بار آوردن اندام‌واره‌ها کردم. با این حال، ما از نتایج هیجان زده هستیم، چرا که اکنون بستری داریم که می‌توانیم از آن برای آزمایش داروها براساس یک داروی شخصی سازی شده استفاده کنیم. این اندام‌واره‌ها می‌توانند بینش‌های جدید مهمی در مورد توسعه سرطان خون ارائه دهند".

نقش مهم اندام‌واره‌ها در درمان بدخیمی‌های خاص

 دانشمندان توانستند از اندام‌واره‌ها برای زنده نگه داشتن و رشد سلول‌های اولیه سرطانی بیماران مبتلا به سرطان‌های خون میلوئیدی و لنفوئیدی در آزمایشگاه استفاده کنند که از نظر تاریخی یک چالش بوده است. برای مثال، سلول‌های بدخیم بیماران مبتلا به مولتیپل میلوما که قبل از استفاده انجماد و ذوب شده بودند، به مدت 12 روز توسط اندام‌واره‌ها حفظ شدند، در حالی‌که در شرایط آزمایشگاهی و بدون حمایت استرومایی این سلول‌ها به سرعت از بین خواهند رفت و از آنجایی‌که حفظ سلول‌های میلومایی اولیه در شرایط آزمایشگاهی و روشی برای مطالعه تعاملات آن‌ها در یک نیچ خون ساز همیشه مانع مهمی در مطالعه این بیماری بوده است این امر یک موفقیت بزرگ تلقی می‌شود. همچنین این موضوع چشم انداز توسعه درمان‌های شخصی سازی شده که برای بیماران خاص طراحی شده‌اند و از سلول‌های سرطانی خود به عنوان نقطه شروع استفاده می‌کنند را افزایش می‌دهد. پروفسور بتان پسیلا، نویسنده ارشد این مطالعه گفت: "برای درک درست چگونگی و چرایی ایجاد سرطان‌های خون، باید از سیستم‌های آزمایشی استفاده کنیم که شباهت زیادی به نحوه کارکرد مغز استخوان انسان واقعی داشته باشند که ما تاکنون چنین چیزی را تجربه نکرده‌ایم. داشتن این سیستم فوق العاده واقعا هیجان انگیز است، چرا که در نهایت، ما می‌توانیم به جای تکیه بر مدل‌های حیوانی یا دیگر سیستم‌های ساده‌تر که به درستی به ما نشان نمی‌دهند که سرطان در مغز استخوان در بیماران واقعی چگونه در حال توسعه است، به طور مستقیم با استفاده از سلول‌های بیمارانمان سرطان را مطالعه کنیم. این فن آوری توانمند احتمالا کشف و اولویت بندی اهداف جدید برای اختلالات مغز استخوان و سرطان‌های خون را تسریع می‌کند.علاوه بر این، این فن آوری احتمالا وابستگی به مدل‌های حیوانی را نیز کاهش می‌دهد. "

پایان مطلب./