به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، بیماری‌های کلیوی یک مشکل عمده بهداشتی در سراسر جهان است. علیرغم پیشرفت در درمان‌های دارویی، آن‌ها فقط می‌توانند پیشرفت بیماری‌های کلیوی را کاهش دهند. بر این اساس، استراتژی‌های بالقوه بازسازی کلیه با سلول‌های بنیادی مورد بررسی قرار گرفته‌اند. دو رویکرد متفاوت برای راهبردهای ترمیم کننده وجود دارد، ساخت کلی کلیه جدید با سلول‌های بنیادی و درمان با سلول‌های بنیادی.

استراتژی‌های جدید ساخت کل کلیه عبارتند از: 1) فناوری داربست سلول‌زدایی، 2) چاپ زیستی سه بعدی بر اساس فناوری مهندسی، 3) ساخت ارگانوئید کلیه، 4) تکمیل بلاستوسیست با فناوری کایمریک، و 5) روش ارگانوژنیک.

در همین حال، استراتژی‌های درمانی با سلول‌های بنیادی شامل 1) تزریق سلول‌های بنیادی شامل سلول‌های بنیادی مزانشیمی، سلول‌های پیش‌ساز نفرون، سلول‌های بنیادی کلیه بالغ و سلول‌های متمایزکننده چند اصله مقاوم در برابر استرس، و 2) تزریق عوامل محافظتی ترشح‌شده از این سلول‌های بنیادی از جمله فاکتورهای رشد، کموکاین‌ها و وزیکول‌های خارج سلولی حاوی microRNA ها، mRNA ها و پروتئین‌ها. در طول چند دهه گذشته، پیشرفت‌های گام به گام قابل توجهی در این استراتژی‌ها وجود داشته است. در ادامه به بررسی این موارد خواهیم پرداخت.

کلیه‌های سلول زدایی شده
استراتژی سلول زدایی یکی از گزینه‌های ساخت کلیه‌های جدید است. در این روش از مواد شوینده مانند سدیم دودسیل سولفات (SDS) و تریتون X-100 برای حذف سلول‌ها از اندام‌ها استفاده می‌شود و سلول‌های خاصی مانند سلول‌های بنیادی برای تمایز به سلول‌های بالغ و پیوند در داربست سلول‌زدایی شده تزریق می‌شوند. این مفهوم ابتدا در قلب‌ و سپس در ریه‌ها، کبد، و کلیه‌ها به کار رفت. برای کلیه‌ها، سلول‌های بنیادی جنینی موش به کلیه‌های سلول‌زدایی شده موش تزریق شد که در آن تمایز به رگ‌های خونی مشتق از سلول ES، گلومرول‌ها و لوله‌های کلیوی مشاهده شد.

چاپ زیستی سه بعدی
استفاده از پرینت زیستی سه بعدی یکی دیگر از روش‌های ساخت کلیه‌های نو است. چاپ زیستی تکنیکی است که شامل رسوب دقیق بیوئینک (به طور کلی سلول‌های حاوی هیدروژل) یا جوهر بیومتریال (بدون سلول) لایه به لایه برای ساختن بافت‌ها یا اندام‌های پیچیده است. گزارش‌های متعددی در مورد ساخت بافت‌ها، مانند گوش‌ها وجود دارد، اما ساخت کلیه‌های جدید هنوز گزارش نشده است. چالش‌های متعددی در ساخت کلیه‌های کامل وجود دارد، از جمله انتخاب انواع سلول‌ها و مواد زیستی، و پیچیدگی ساختار کلیه، با انواع سلول‌های آن. با این وجود، مرحله مهمی گزارش شده است که در آن شبکه‌های ساختارهای عروقی و همچنین سلول‌های اپیتلیال پروگزیمال با پرینت زیستی سه بعدی همان گروه یک مدل کلیه دو کاناله با کانال‌های اندوتلیوم و اپیتلیوم را توسعه دادند.

ارگانوئیدها
ایجاد اندام‌های کلیه از سلول‌های بنیادی پرتوان (PSCs) با استفاده از فناوری خودسازماندهی یک چالش بزرگ است. به طور کلی، القای خود بافتی از PSCها باید بر اساس دانش رشد کلیه باشد. نفرون‌ها از سه نوع سلول پیش ساز تشکیل شده‌اند: NPC ها، جوانه‌های حالب (UBs) و سلول‌های پیش ساز استرومایی. NPCها سلول‌های اپیتلیال لوله‌ای و گلومرول‌ها را از طریق انتقال مزانشیمی-اپیتلیال تشکیل می‌دهند. UB ها از طریق انشعاب‌های متعدد به مجاری جمع آوری متمایز می‌شوند. سلول‌های پیش ساز استروما به سلول‌های بینابینی تمایز می‌یابند. چندین گروه القای NPCها را از طریق تمایز از PSCها گزارش کرده‌اند. محققان NPCها را با استفاده از ترکیبی از فاکتورهای رشد متعدد در چند مرحله از سلول‌های iPS ایجاد کردند.

مکمل بلاستوسیست
مکمل بلاستوسیست روشی برای کاشت PSC ها در سلول‌های زایای تمایز نیافته حیوانات است که در آن قسمتی از بافت/ارگان دچار کمبود است و قسمت کمبود را از PSC های کاشته شده استخراج می‌کند. با بکارگیری این استراتژی برای یک مدل جونده ناتوان در پانکراتوژنز با کمبود Pdx1، یک پانکراس مشتق از PSC ایجاد شد. پانکراس ایجاد شده تا حد زیادی از PSCهای کاشته شده مشتق شده است. این استراتژی برای کلیه‌ها نیز اعمال شد. دانشمندان و محققان با تزریق سلول‌های ES به بلاستوسیست‌های موش فاقد ژن Sall1 که برای رشد مزانشیمی متانفریک ضروری است، در تولید کلیه مشتق از PSC موفق شدند. گلومرول و سلول‌های لوله‌ای از سلول‌های ES مشتق شده‌اند، در حالی که سایر سلول‌های مجرای جمع کننده و عروقی از میزبان مشتق شده‌اند.

روش Niche ارگانوژنیک
روش Niche اندام از Niche اندام کلیه‌های جنین در مراحل بعدی با استفاده از مفهوم مکمل بلاستوسیست استفاده می‌کند که در آن سلول‌های پیش ساز اندام در محل و زمان رشد اندام کاشته می‌شوند و در یک سیستم جنینی در حال رشد کشت داده می‌شوند تا به اندام‌ها تمایز پیدا کنند. یاماناکا و همکاران این استراتژی را در آزمایشات خود به کار بردند. آن‌ها NPCهای موش را در ناحیه نفروژنیک مدل موشی گیرنده سم دیفتری القایی Six2-cre (iDTR) کاشتند، و درمان با سم دیفتری (DT) باعث فرسایش سلول‌های مزانشیمی متانفریک میزبان Six2 مثبت بیان کننده DTR شد.

درمان با سلول‌های بنیادی
مدیریت سلول‌های بنیادی
تجویز سلول‌های بنیادی گزینه‌ای برای القای مکانیسم‌های بازسازی است. دو مکانیسم برای سلول‌های بنیادی کاشته شده وجود دارد: جایگزینی بافت آسیب دیده از طریق مهاجرت، تمایز و پیوند به محل آسیب دیده، و اثرات پاراکرین از سلول‌های بنیادی کاشته شده. مزیت تزریق سلول‌های بنیادی، اثر خانگی آن‌هاست. سلول‌های بنیادی کاشته شده به بافت آسیب دیده مهاجرت می‌کنند و ممکن است به اثرات پاراکرین موضعی کمک کنند. گزارش‌های منتشر شده زیادی در مورد اثرات بازسازی‌کننده تزریق داخل وریدی MSC در مدل‌های جوندگان آسیب حاد کلیه (AKI)، ناشی از آسیب دارو یا ایسکمی/ریپرفیوژن مجدد (I/R) و مدل‌های CKD، مانند نفرکتومی 5/6، دیابت وجود دارد. نفروپاتی و انسداد یک طرفه حالب از جمله این موارد است.

تجویز ترشح سلول‌های بنیادی
از آنجایی که اثر پاراکرین درمانی با سلول‌های بنیادی ممکن است سهم عمده‌ای در درمان سلول‌های بنیادی داشته باشد، ترشح سلول‌های بنیادی و مکانیسم‌های بازسازی کننده مورد توجه است. ترشح سلول‌های بنیادی مزانشیمی، و همچنین مکانیسم‌های بازسازی، به خوبی خلاصه شده است. گزارش‌های قبلی نشان داد که مکانیسم‌های پاراکرین شامل تکثیر سلولی، سرکوب آپوپتوز، تنظیم التهاب، رگ‌زایی و تمایز زدایی سلول‌های لوله‌ای است.
در اینجا، محققان دو جهت "بازسازی" و "تعمیر" را برای استفاده از سلول‌های بنیادی خلاصه کردند. برای هر دو، چندین چالش برای استفاده بالینی وجود دارد. با توجه به روش‌های «بازسازی»، تهاجم عروقی به کلیه‌های جدید، اندازه کافی کلیه برای تولید ادرار، القای سلول‌های پودوسیتی که پروتئین‌های ادراری را نشان نمی‌دهند، و تولید کلیه از طریق مکانیسم دقیقی که توسط آن ادرار به داخل لوله‌های کلیوی جریان می‌یابد و مواد مهم را بازجذب می‌کند. همه مورد نیاز هستند. با توجه به این پیچیدگی‌ها در ساختار و عملکرد، بازسازی کلیه‌ها در مقایسه با سایر اندام‌ها دشوار است. با این وجود، با توجه به پیشرفت سریع در چند دهه گذشته، تکنیک‌های "بازسازی" ممکن است در آینده امکان پذیر باشد. در مورد "ترمیم"، محققان هنوز باید مکانیسم‌های بازسازی کننده کلیه را روشن کنند تا بتوان این مکانیسم‌ها را با استفاده از سلول‌های بنیادی یا ترشحات با واسطه سلول‌های بنیادی فعال کرد. علی‌رغم این چالش‌ها، درمان بازسازی با استفاده از سلول‌های بنیادی یک استراتژی امیدوارکننده برای محافظت مجدد است.
پایان مطلب/.