به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، چشم به عنوان "بخش قابل دسترسی از مغز"، فرصتی منحصر به فرد برای مطالعه سرنوشت نورون و عملکرد آن در سیستم عصبی مرکزی فراهم می‌کند، در همین راستا آزمایشات سلول درمانی در حال انجام نیاز به کنترل دقیق رفتار سلول‌های دهنده در بافت گیرنده را نشان داده است. در اینجا ما یک روش برای هدایت نورون‌های مشتق شده از سلول‌های بنیادی و بازسازی شده درون زا با مهندسی ریزمحیط را ارائه دادیم. در حال حاضر هیچ درمانی برای معکوس کردن از دست دادن بینایی به دلیل مرگ سلول‌های گانگلیونی شبکیه یا RGC وجود ندارد. بدین منظور یک تیم چند رشته ای به رهبری محققان دانشکده پزشکی هاروارد در موسسه تحقیقات چشم و گوش جمعی Schepens، RGC ها را از سلول‌های بنیادی خون ساخته اند. در این مطالعه که در 6 نوامبر در PNAS منتشر شد، محققان ریزمحیط چشم را به گونه‌ای تغییر دادند که آنها را قادر ساخت سلول‌های بنیادی را از خون بگیرند و آنها را به سلول‌های گانگلیونی شبکیه تبدیل کنند که قادر به مهاجرت و زنده ماندن به شبکیه چشم هستند. آنها مطالعه خود را روی شبکیه موش بالغ انجام دادند. بنابراین اگر این یافته‌ها در انسان تکرار شود، روزی می‌توان این کار را روی شبکیه چشم انسان نیز اعمال کرد.

بیماری‌های دژنراتیو شبکیه

بیماری‌های دژنراتیو شبکیه، و همچنین آسیب‌های تروماتیک شبکیه، منجر به از دست دادن دائمی نورون‌های شبکیه و در نتیجه بینایی می‌شود و بسیاری را در سراسر جهان از داشتن یکی از ارزشمندترین حواس ما محروم می‌کند. با توجه به نیاز بالینی به ترمیم بینایی، محققان استراتژی‌های درمانی مختلفی را برای به تاخیر انداختن یا معکوس کردن آسیب شبکیه و مرگ نورون دنبال می‌کنند. رویکردهای فعلی شامل تحویل فاکتورهای تغذیه‌ای و ضد آپوپتوز، درمان جایگزینی ژن با واسطه ویروسی، پیوند گیرنده‌های نوری (میله‌ها و مخروط‌ها) و اپیتلیوم رنگدانه شبکیه، پروتز اپتوژنتیک و ایمپلنت‌های شبکیه بیونیک است. با این حال، مشخص شده است که رویکرد «یک اندازه مناسب» برای ترمیم شبکیه احتمالاً موفق نخواهد بود و درمان‌ها باید متناسب با زمینه‌های مختلف بیماری، از جمله مرحله شدت و نوع سلول آسیب‌دیده، تنظیم شوند. علاوه بر این، اگرچه پیشرفت‌هایی در تمام این زمینه‌ها حاصل شده است، اما هنوز به یک مداخله بالینی گسترده برای درمان نابینایی تبدیل نشده است.

سلول درمانی

برخی از مطالعات به جایگزینیRGCها از طریق پیوند سلولی پرداخته‌اند، اما این فرآیند، که هنوز در مرحله تحقیق و توسعه است، مملو از محدودیت‌هایی است. بنابراین روش دقیق تری برای بازسازی موثر این سلول‌ها در شبکیه مورد نیاز است. یکی از محدودیت‌هایی که از موفقیت استراتژی‌های پیوند سلول‌های بنیادی فعلی در شبکیه چشم جلوگیری می‌کند این است که اکثر سلول‌های اهداکننده در محل تزریق باقی می‌مانند و به جایی که بیشتر مورد نیاز هستند مهاجرت نمی‌کنند.

شیوه مطالعاتی

در اینجا، ما بر روی سلول‌های گانگلیونی شبکیه (RGCs) تمرکز کردیم - نورون‌های شبکیه به طور غیرقابل برگشتی در گلوکوم و سایر نوروپاتی‌های بینایی از بین می‌روند، اما به طور بالقوه می‌توانند از طریق پیوند یا برنامه‌ریزی مجدد جایگزین شوند. یکی از موانع مهم برای ادغام موفقیت آمیز RGC در مدارهای بالغ شبکیه موجود، مهاجرت سلولی به سمت موقعیت طبیعی خود در شبکیه است. تجزیه و تحلیل ما در سیلیکون رونوشت تک سلولی شبکیه چشم انسان در حال توسعه، شش نامزد گیرنده لیگاند را شناسایی کرد که در سنجش‌های کاربردی در شرایط آزمایشگاهی برای توانایی آنها در هدایت RGCهای مشتق از سلول‌های بنیادی انسانی مورد آزمایش قرار گرفتند. ما از مولکول SDF1، برای مهندسی شیب مصنوعی در شبکیه استفاده کردیم که منجر به افزایش 2.7 برابری مهاجرت RGC اهداکننده به لایه سلول گانگلیونی (GCL) و افزایش 3.3 برابری در جابجایی RGCهای تازه متولد شده به خارج شد. مهمتر اینکه مشاهده شد که لایه داخلی هسته تنها RGCهای اهدایی که به GCL مهاجرت کردند، نشانگرهای RGC بالغ را بیان کردند، که این خود نشان‌دهنده اهمیت یکپارچگی ساختار مناسب است. این نتایج با هم، چارچوبی را برای شناسایی، انتخاب و استفاده از لیگاندهای محلول برای کنترل عملکرد سلول‌های دهنده پس از پیوند توصیف می‌کنند.

استفاده از کموکاین‌ها برای هدایت حرکت سلول‌ها

برای شناسایی راه‌حل بهتر، تیم MEE از سلول‌های بنیادی RGCs ایجاد کرد، سپس توانایی مولکول‌های سیگنال‌دهنده مختلف، معروف به کموکاین‌ها را برای هدایت این نورون‌های جدید به موقعیت‌های صحیح خود در شبکیه آزمایش کردند. محققان در این کار از رویکرد داده‌های بزرگ استفاده کردند. آنها صدها مولکول و گیرنده از این قبیل را بررسی کردند تا 12 مورد منحصر به فرد RGC را بیابند. آنها دریافتند که فاکتور 1 مشتق از استروما بهترین مولکول برای مهاجرت و پیوند است و نکته مهمتر اینکه در نهایت، آنها نشان دادند که تنها نورون‌هایی که پس از پیوند به لایه مناسب خود مهاجرت می‌کنند، نشانگرهای سلولی بالغ را بیان می‌کنند، که این خود نشان‌دهنده اهمیت یکپارچگی ساختاری برای پیوند نورون است. پتر بارانوف، نویسنده ارشد، استادیار چشم پزشکی HMS در Schepens، گفت: «این روش استفاده از کموکاین‌ها برای هدایت حرکت و یکپارچگی سلول‌های اهداکننده، یک رویکرد امیدوارکننده برای بازگرداندن بینایی در بیماران مبتلا به گلوکوم است. برای هدایت رفتار سلولی در این کار تیمی از دانشمندان با استعداد با تخصص منحصربه‌فرد به توسعه تکنیک‌های جدید برای اصلاح محیط تمایز  توانستند رویکرد جدیدی را برای درمان سایر بیماری‌های عصبی به کار ببرند. این مطالعه توسط اعضای آزمایشگاه بارانوف در Mass Eye and Ear، از جمله مهندس زیستی و نویسنده اصلی مطالعه، جاناتان آر سوسی و بیوانفورماتیک، امیل کریوکوف، انجام شد.

پایان مطلب/.