به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، تولید سلول‌های پیش ساز خالص پانکراس (PP) برای ترجمه بالینی جزایر مشتق شده از سلول‌های بنیادی حیاتی است. در این خصوص تیمی از دانشگاه آلبرتا گام جدیدی را برای بهبود فرآیند ایجاد سلول‌های لوزالمعده تولیدکننده انسولین از سلول‌های بنیادی خود بیمار ایجاد کرده‌اند که چشم‌انداز درمان بدون تزریق را برای افراد مبتلا به دیابت نزدیک‌تر می‌کند. در همین راستا محققان سلول‌های بنیادی را از خون یک بیمار می‌گیرند و آن‌ها را به صورت شیمیایی به عقب برگرداندند، سپس دوباره در فرآیندی به نام «تمایز مستقیم» به جلو بردند تا در نهایت آنها را به سلول‌های تولیدکننده انسولین تبدیل کنند.

تولید سلول از سلول‌های بنیادی پرتوان القا شده (iPSCs)

سلول‌های بنیادی پرتوان القا شده توسط انسان (iPSCs) دارای پتانسیل ایجاد انقلاب در زمینه پزشکی بازساختی هستند و ظرفیت تولید بافت‌های اتولوگ مانند جزایر، کاردیومیوسیت‌ها، سلول‌های شبکیه یا نورون‌های دوپامینرژیک را ارائه می‌دهند با این حال، برای پیاده سازی iPSCها و جزایر متعاقب آن، تولید جزایر، یا سایر محصولات سلولی تمایز یافته از نظر بالینی، حداکثر 108-1010 سلول برای هر بیمار مورد نیاز است. تولید سلول های مورد نیاز به شیوه ای مقرون به صرفه و مقیاس پذیر همچنان یک چالش است. علاوه بر این، برای اطمینان از ایمنی محصول سلولی، سلول‌های منبسط شده باید به طور ایده آل یک فنوتیپ پرتوانی ساده را نشان دهند و ظرفیت تمایز ثابت را در طول زمان حفظ کنند. تاکنون نیز مطالعات کمی گسترش iPSC را به طور نسبی ارزیابی کرده اند. بنابراین برخورداری از یک پروتوکل تمایزی مناسب در این زمینه ضروری است.

بهبود کنترل قند خون با درمان‌های جایگزینی سلول بتا

پیوند سلول جزیره ای (ITx) اثبات مفهومی را نشان داده است که درمان‌های جایگزینی سلول بتا پتانسیل بهبود کنترل قند خون در بیماران دیابتی را دارند. عرضه محدود اهداکننده همچنان یک محدودیت عمده برای ITx گسترده است و سلول‌های بنیادی پرتوان منبع تجدیدپذیری برای تولید جزایر مشتق شده از سلول‌های بنیادی (جزایر SC) ارائه می‌کنند.  سلول‌های بنیادی پرتوان می‌توانند رشد جنینی را جمع‌آوری کنند و پیش‌سازهای پانکراس (PP) تولید کنند، که می‌تواند بیشتر در داخل بدن متمایز شود و دیابت را معکوس کند. از طرف دیگر، PP ها را می‌توان بیشتر در مسیر سلول β تمایز داد و جزایر SC را در شرایط آزمایشگاهی تولید کرد. یک چالش عمده که مانع ترجمه بالینی جزایر SC می‌شود، ناهمگنی سلول‌های تولید شده است که منجر به تکثیر جمعیت‌های سلولی غیر غدد درون ریز می‌شود. بنابراین پروتکل‌هایی برای بهبود کارایی تمایز جزایر PP یا SC برای حذف جمعیت‌های خارج از هدف و فعال کردن ترجمه بالینی مورد نیاز است.

اهمیت بهینه سازی پروتکل تمایز

در این خصوص نیز تاکنون مرتب‌سازی سلولی، جداسازی و تجمع مجدد، و ویرایش ژن برای حذف جمعیت‌های سلولی خارج از هدف مورد بررسی قرار گرفته است، اما این رویکردها منجر به از دست دادن سلول قابل توجهی می‌شود و از نظر اقتصادی امکان پذیر نیستند . بنابراین، ما معتقدیم که بهینه سازی پروتکل تمایز برای اطمینان از فعال شدن مسیرهایی که منجر به تعهد پانکراس و غدد درون ریز می‌شود ضروری است. مطالعات اولیه نشان داده است که مهارکننده AKT AT7867 ممکن است باعث تکثیر سلول‌های PDX1+NKX6.1+ شود، اما تأثیر آن بر بلوغ PP یا بلوغ PP در داخل بدن مورد ارزیابی قرار نگرفت. هدف این مطالعه مشخص کردن سلول‌های PP تولید شده از طریق افزودن AT7867 به یک پروتکل تمایز منتشر شده قبلی در سطح رونوشت و پروتئین و همچنین ارزیابی پتانسیل سلول‌های PP تیمار شده با AT7867 برای بالغ شدن in vivo و معکوس کردن دیابت در موش است.

داروی ضد تومور به نام AKT/P70 inhibitor AT7867

در تحقیقی که در این ماه منتشر شد، این تیم سلول‌های پیش ساز پانکراس را با یک داروی ضد تومور به نام AKT/P70 inhibitor AT7867 درمان کردند. آنها گزارش دادند که این روش در مقایسه با روش‌های قبلی که تنها 60 درصد سلول‌های هدف را تولید می‌کردند، سلول‌های مورد نظر را با نرخ 90 درصد تولید می‌کند، سلول‌های جدید کمتر احتمال داشت که کیست‌های ناخواسته تولید کنند و در نیمی از زمان، پیوند به موش منجر به کنترل گلوکز بدون تزریق انسولین شد. این تیم بر این باور است که تلاش‌هایش به زودی می‌تواند 5 تا 10 درصد نهایی سلول‌هایی را که منجر به سلول‌های پانکراس نمی شوند، را از بین ببرد.

روش تولید سلول‌های تولیدکننده انسولین از خون خود بیمار

جیمز شاپیرو، رئیس تحقیقات جراحی پیوند و پزشکی بازساختی کانادا و رئیس پروتکل ادمونتون، که از اولین بار اجازه 750 پیوند سلول‌های جزایر اهدایی را داده است، می‌گوید: «ما به یک محلول سلول‌های بنیادی نیاز داریم که منبع بالقوه نامحدودی از سلول‌ها را فراهم کند. 21 سال پیش توسعه یافته است. ما به راهی برای ساختن این سلول‌ها نیاز داریم تا نتوانند توسط سیستم ایمنی بدن مشاهده و به عنوان خارجی شناخته شوند.» محققان پیشنهاد می‌کنند که این روش امنتر و مطمئن‌تر برای رشد سلول‌های تولیدکننده انسولین از خون خود بیمار می‌تواند در نهایت امکان پیوند بدون نیاز به داروهای ضد رد را فراهم کند. ولی دریافت‌کنندگان سلول‌های اهدایی باید داروهای ضد رد را تا آخر عمر مصرف کنند و درمان با تعداد اندک اعضای اهدایی موجود محدود می‌شود.

مراقبت از دیابت در 15، 20، 30 سال آینده

شاپیرو می‌گوید قبل از اینکه پیوند سلول‌های جزایر مشتق شده از سلول‌های بنیادی برای آزمایش‌های انسانی آماده شود، باید مطالعات ایمنی و کارایی بیشتری آنها بررسی شود. در اینجا، ما تمایز PP را با و بدون مهارکننده AKT/P70 AT7867 انجام دادیم و سلول‌های حاصل را در سطح پروتئین و رونوشت در شرایط آزمایشگاهی و درون تنی پس از پیوند به موش‌های دیابتی مشخص کردیم. با توجه به اینکه سلول‌های بنیادی پرتوان القایی (iPSCs) پتانسیل ایجاد انقلابی در پزشکی احیاکننده را به عنوان منبعی تجدیدپذیر برای تولید جزایر، نورون‌های دوپامینرژیک، سلول‌های شبکیه و کاردیومیوسیت‌ها ارائه می‌کنند. با این حال، ترجمه این سلول‌درمانی‌های بازسازی‌کننده نیازمند تولید انبوه مقرون‌به‌صرفه iPSC‌های انسانی با کیفیت بالا است. اکنون از این پیشرفت هیجان‌زده هستیم. او می‌گوید: «کاری که ما در اینجا می‌خواهیم انجام دهیم این است که در افق نگاه کنیم و سعی کنیم تصور کنیم که مراقبت از دیابت در 15، 20، 30 سال آینده چگونه خواهد بود. فکر نمی‌کنم مردم دیگر انسولین تزریق کنند. فکر نمی‌کنم از پمپ و حسگر استفاده کنند.»

پایان مطلب/.