به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، سلول‌های مو در پستانداران از جمله انسان قابل بازسازی نیستند، زیرا بر خلاف سایر سلول‌های بدن، سلول‌های مویی باقی مانده در گوش داخلی نمی‌توانند تقسیم شوند و سایر سلول‌های گوش داخلی نیز نمی‌توانند خود را به سلول‌های مویی جدید تبدیل کنند. با این حال، گونه‌هایی مانند ماهی، پرندگان و خزندگان این توانایی را دارند. به همین دلیل، درمان‌های موثر برای حل مشکل کم شنوایی ناشی از دست دادن سلول‌های مویی انسان‌ها که می‌تواند ناشی از افزایش سن، قرار گرفتن در معرض صدا و سایر عوامل باشد، کم شنوایی فرد را دائمی می‌کند. اکنون، دانشمندان دانشکده پزشکی هاروارد در Mass Eye and Ear امیدوارند که راه حلی برای رفع این محدودیت طولانی مدت ایجاد کرده باشند. یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی Zheng-Yi Chen، استادیار گوش و حلق و بینی HMS و دانشیار در آزمایشگاه Eaton-Peabody در Mass Eye and Ear، گزارش دادند که یک کوکتل دارو مانند از مولکول‌های مختلف ایجاد کرده‌اند که با برنامه ریزی مجدد مجموعه‌ای از مسیرهای ژنتیکی در گوش داخلی توانستند با موفقیت سلول‌های مو را در مدل موش بازسازی می‌کند.

تهیه کوکتل دارو مانندبرای بازسازی سلول‌های مو

کم شنوایی حدود 48 میلیون آمریکایی و 430 میلیون نفر در سراسر جهان را تحت تاثیر قرار می‌دهد، بنابراین انتظار می‌رود این اعداد با افزایش سن جمعیت افزایش یابد. بیش از 90 درصد از افراد مبتلا به کم شنوایی حسی عصبی، ناشی از آسیب به گوش داخلی و تخریب سلول‌های مویی مسئول انتقال صداها به مغز هستند. محققان امیدوارند یافته‌های جدید آنها که در 17 آوریل در PNAS منتشر شد، بتواند روزی راه را برای آزمایش‌های بالینی برای ژن درمانی هموار کند که می‌تواند برای افراد مبتلا به کم شنوایی انجام شود. Chen می‌گوید: «این یافته‌ها بسیار هیجان‌انگیز هستند، زیرا در طول تاریخ زمینه کم شنوایی، توانایی بازسازی سلول‌های مو در گوش داخلی بسیار ارزشمند بوده است. ما اکنون یک کوکتل دارو مانند داریم که امکان سنجی رویکردی را نشان می‌دهد که می‌توانیم برای کاربردهای بالینی آینده آن را بررسی کنیم.

مسیرهای سیگنالینگ دخیل در بازسازی سلول‌های مویی

پیش از این، تیم تحقیقاتی Chen، گورخرماهی و جوجه‌ها را مورد مطالعه قرار دادند تا کشف کنند که کدام مسیرها مسئول القای تقسیم سلولی مورد نیاز برای بازسازی سلول‌های مویی جدید هستند. آنها کشف کردند که دو مسیر سیگنالینگ مولکولی، برای این فرآیند بسیار مهم هستند. در مطالعه‌ای که در سال ۲۰۱۹ منتشر شد، تیم برای اولین بار نشان داد که وقتی این مسیرها در موش‌های تراریخته بالغ فعال شد، سلول‌های گوش داخلی باقی‌مانده می‌توانند تقسیم شده و ویژگی‌های سلول‌های مو را توسعه دهند. سلول‌های جدید حاوی کانال‌های انتقالی بودند که سیگنال‌های صوتی و توانایی برقراری ارتباط با نورون‌های شنوایی - فرآیندهای ضروری برای شنوایی - را منتقل می‌کردند. به گفته چن، اگرچه این یافته‌ها در آن زمان یک کشف هیجان انگیز بود، ولی چنین رویکردی مستقیماً برای مردم قابل ترجمه نبود. زیرا برخلاف موش‌های تراریخته، انسان‌ها نمی‌توانند مسیرهای Myc و Notch را مانند کلید چراغ روشن کنند. او توضیح داد که برای فعال کردن مسیرهای Myc و Notch باید یک دارو درمانی به گوش داخلی معرفی شود.

نحوه فعالیت مولکول‌های دارویی

مطالعات قبلی نشان داده‌اند که یک ترکیب شیمیایی به نام والپروئیک اسید می‌تواند Notch را فعال کند، با این حال، هیچ مولکولی برای فعال کردن موثر Myc وجود ندارد. این امر باعث شد که محققان در عوض به دنبال مولکول‌های دارویی باشند که می‌توانند مسیرهای پایین دستی را که با فعال شدن Myc روشن و خاموش می‌شوند، تغییر دهند. از طریق توالی یابی RNA تک سلولی، آنها کشف کردند که فعال کردن Myc و Notch منجر به یک اثر پایین دستی می شود که در آن دو مسیر دیگر، Wnt و cAMP، فعال می شوند. نکته مهم این است که آنها ترکیبات شیمیایی پیدا کردند که می توانند مستقیماً Wnt و cAMP را فعال کنند.

RNAهای تداخلی

در ادامه این محققین از مولکول‌های بیولوژیکی کوچکی به نام RNAهای تداخلی کوچک (siRNA) برای حذف ژن‌هایی که فعال شدن مسیر Myc را سرکوب می کردند، استفاده کردند. چن توضیح داد: «در هنگام رانندگی به ترمز فکر کنید. «اگر ترمز همیشه درگیر باشد، نمی‌توانید رانندگی کنید. ما یک siRNA پیدا کردیم که می تواند ترمز این مسیر ژنتیکی را حذف کند. سپس محققان ترکیبات شیمیایی و مولکول‌های siRNA را در یک کوکتل دارو مانند ترکیب کردند. آنها آن را به گوش داخلی یک موش بالغ معمولی با سلول‌های موی آسیب‌دیده رساندند، زیرا موش‌های نوع وحشی و غیر تراریخته برای انسان قابل پرکاربرد تر هستند.

رویکرد ژن درمانی

آنها همچنین ژن Atoh1 را با یک رویکرد ژن درمانی که از یک آدنوویروس بی ضرر به گوش داخلی تحت درمان با کوکتل استفاده می‌کند، تحویل دادند. به طور قابل توجهی، آنها دریافتند که این کوکتل دارو مانند همراه با آدنوویروس روی Myc و Notch فعال شده است که منجر به بازسازی سلول‌های موی جدید می‌شود. آنها از طریق تصویربرداری پیشرفته و تکنیک‌های دیگر تأیید کردند که سلول‌های مو عملکردی دارند.

بازسازی سلول‌های مو با رویکرد ژن درمانی

مطالعاتی مانند چن، نوید ژن درمانی را برای درمان بیماری‌های صعب العلاج مانند کم شنوایی نشان می‌دهد. سال گذشته، این پروژه تحقیقاتی از بین صدها پروژه به‌عنوان یکی از فن‌آوری‌های ژن درمانی و سلول‌درمانی مخرب انتخاب شد که احتمالاً تأثیر قابل‌توجهی بر مراقبت‌های بهداشتی در چند سال آینده در مجمع جهانی نوآوری پزشکی Mass General Brigham خواهد داشت. در همین راستا نیز اخیراً Mass General Brigham مؤسسه ژن و سلول درمانی خود را راه اندازی کرده است تا به ترجمه اکتشافات علمی محققینی مانند چن به آزمایشات بالینی اولیه در انسان و در نهایت، درمان‌های تغییر دهنده زندگی برای بیماران کمک کند. محققان در حال انجام مطالعات و اصلاحات مداوم برای این رویکرد درمانی در مدل‌های حیوانی بزرگ‌تر هستند، که قبل از اعمال برای شروع آزمایش‌های بالینی ضروری است. آنها اشاره می‌کنند که تحقیقات بیشتری برای رسیدگی به محدودیت‌ها و چالش‌های ارائه درمان به گوش داخلی مورد نیاز است. دانشمندان در حال بررسی روش‌های مختلف ژن درمانی و جراحی هستند، از جمله رویکردی که قبلا در Mass Eye and Ear تقویت شده بود، که در آن یک ناقل ویروسی متفاوت به نام ویروس مرتبط با آدنو (AAV) قادر بود به طور دقیق و ایمن ژن درمانی را از طریق گوش داخلی به گوش داخلی برساند. رویکردهای مشابه جراحی AAV در حال حاضر در Mass Eye and Ear در درمان‌های دارویی تایید شده و تجربی برای بیماران مبتلا به اختلالات ارثی شبکیه که می‌تواند منجر به نابینایی شود، استفاده می‌شود.

چن گفت: «من و همکارانم اغلب با افراد کم شنوایی تماس می‌گیریم که به دنبال درمان‌های مؤثر هستند. "اگر بتوانیم یک روش جراحی را با یک روش تحویل ژن درمانی تصفیه شده ترکیب کنیم، امیدواریم بتوانیم به هدف شماره یک خود برای آوردن یک درمان جدید به کلینیک دست یابیم."

پایان مطلب/.