به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، اگرچه سلول‌های بنیادی پرتوان القایی سگ (ciPSCs) در مراحل اولیه خود هستند، ولی تانسیل زیادی برای تحقیقات ترجمه‌ای نوآورانه در پزشکی بازساختی، زیست‌شناسی رشد، غربالگری دارو و مدل‌سازی بیماری دارند. دانشمندان روشی کارآمد، غیر تهاجمی و بدون درد را برای تولید سلول‌های بنیادی پرتوان القا شده توسط سگ (iPSCs) توسعه داده‌اند. آنها شش ژن با قابلیت برنامه ریزی مجدد را شناسایی کردند که می‌توانند تولید iPSC سگ را تا 120 برابر در مقایسه با روش‌های مرسوم با استفاده از فیبروبلاست‌ها افزایش دهند. iPSCها از سلول‌های مشتق از ادرار و بدون نیاز به سلول‌های تغذیه‌کننده ایجاد می‌شوند، این کار تاکنون یک شاهکار غیرممکن بوده است. انتظار می‌رود یافته‌های آن‌ها باعث پیشرفت پزشکی احیاکننده و تحقیقات بیماری‌های ژنتیکی در دامپزشکی شود. صاحبان سگ ممکن است لازم باشد یاد بگیرند که از ادرار بهترین دوست خود قدردانی کنند. دانشمندان دانشگاه متروپولیتن اوزاکا روشی کارآمد، غیرتهاجمی و بدون درد را برای برنامه ریزی مجدد سلول‌های بنیادی سگ از نمونه‌های ادرار ابداع کرده‌اند که همراهان پشمالو را یک قدم به درمان احیا کننده دامپزشکی نزدیک‌تر می‌کند.

سلول‌های بنیادی پرتوان القایی (iPSCs)

سلول‌های بنیادی پرتوان القایی (iPSCs) به طور گسترده ای در مطالعات پزشکی مولد انسانی به کار گرفته شده اند. با توجه به اهمیت روزافزون مراقبت‌های پزشکی پیشرفته برای سگ‌ها و گربه‌ها، این انتظار وجود دارد که درمان‌های جدیدی با استفاده از iPSC ها برای این حیوانات همراه، درست مانند انسان‌ها، توسعه یابد. متأسفانه، سلول‌های سوماتیک سگ، کارایی برنامه‌ریزی مجدد کمتری را در مقایسه با سلول‌های انسان نشان می‌دهند و همین موضوع تولید انواع سلول‌های سگ موجود برای تولید iPSC را محدود می‌کرد. القای iPSC اغلب شامل استفاده از سلول‌های تغذیه کننده از گونه‌های مختلف است. با این حال، اکنون با در نظر گرفتن خطرات مرتبط، به حداقل رساندن اجزای سلولی بیگانه توصیه می‎‌شود، که نشان دهنده نیاز به بهبود کارایی برنامه ریزی مجدد انواع مختلف سلول‌های سگ بدون استفاده از سلول‌های تغذیه کننده است.

تولید سلول‌های بنیادی پرتوان القایی (iPSCs) سگی

در انسان، پزشکی ترمیمی با استفاده از سلول‌های بنیادی پرتوان (PSCs)، از جمله سلول‌های بنیادی جنینی (ESCs) و سلول‌های بنیادی پرتوان القایی (iPSCs)، به طور فعال مورد تحقیق قرار می‌گیرد. اگرچه جوندگان اغلب برای مدل‌های پیش بالینی استفاده می‌شوند، اما این مدل‌ها به دلیل طول عمر کوتاه و محیط زندگی آنها اغلب مناسب نیستند. با این حال سگ‌ها در محیط‌هایی شبیه به انسان زندگی می‌کنند، بیشتر از جوندگان زندگی می‌کنند و به‌طور خود به خود بیماری‌هایی مشابه انسان‌ها ایجاد می‌کنند. همین موضوع آنها را به مدل‌های بالینی ارزشمند و در دسترس برای پزشکی انسانی تبدیل می‌کند. تاکنون تولید ESC سگ به دلیل یک چرخه تولید مثل غیر معمول و مشکل در بلوغ آزمایشگاهی و لقاح آزمایشگاهی تخمک ها چالش برانگیز بوده است. علاوه بر این، از آنجایی که نسل ESC دارای نگرانی‌های اخلاقی است، iPSCs سگ (ciPSCs) یک منبع سلولی عالی برای پزشکی احیاکننده است. تاکنون نیز گروهی القای ciPSC را از فیبروبلاست‌هایی که KLF4، OCT3/4، SOX2 و C-MYC گزارش کرده‌اند. با این حال، راندمان کم برنامه ریزی مجدد، انواع سلول‌های سوماتیک سگ موجود برای القای iPSC را محدود می‌کند. برای کاربرد بالینی، تولید ciPSC از انواع مختلف سلول‌های سگ مطلوب است. در انسان، نیز سلول‌های مشتق شده از ادرار (UCs)، که به راحتی و به صورت غیرتهاجمی از نمونه‌های ادرار جدا می‌شوند، منبع سلولی جذابی برای القای iPSC هستند. آزمایش ادرار در کلینیک دامپزشکی رایج است. بنابراین، تولید ciPSCها از UCهای سگ (cUC) پتانسیل کاربرد ciPSC را افزایش می‌دهد. اگرچه فیبروبلاست‌های جنینی موش (MEFs) عموماً به عنوان سلول‌های تغذیه‌کننده برای کشت ciPSCها استفاده می‌شوند، اما خطر انتقال پاتوژن و رد ایمنی را افزایش می دهد. از این منظرها، ciPSCها باید در شرایط بدون فیدر تولید و نگهداری شوند. برای برنامه ریزی مجدد انواع مختلف سلول‌های سوماتیک در شرایط بدون تغذیه، باید کارایی برنامه ریزی مجدد را بهبود بخشیم. تاکنون گزارش شده است که افزودن NANOG و LIN28A به KLF4، OCT3/4، SOX2 و C-MYC کارایی برنامه ریزی مجدد را بهبود می‌بخشد و تولید iPSCهای مشتق از سلول T انسانی را قادر می‌سازد. علاوه بر این، اگرچه سلول‌های سوماتیک در گونه‌های مختلف را می‌توان با استفاده از عوامل مرتبط با پرتوانی ناسازگار برنامه‌ریزی کرد. برنامه ریزی مجدد موفقیت آمیز ممکن است به گونه های ارائه دهنده فاکتورهای رونویسی بستگی داشته باشد.  ما فرض کردیم که معرفی KLF4، OCT3/4، SOX2، C-MYC، NANOG، و LIN28A با استفاده از ناقل ویروس Sendai (SeV) ممکن است کارایی برنامه‌ریزی مجدد سلول‌های سگ را بهبود بخشد و منجر به تولید ciPSCهای بدون ردپا از انواع مختلف سلول شود.

تولیدiPSCهای سگ بدون سلول‌های تغذیه کننده

یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور Shingo Hatoya و دکتر Masaya Tsukamoto از دانشکده تحصیلات تکمیلی علوم دامپزشکی در دانشگاه متروپولیتن اوزاکا، شش ژن برنامه‌ریزی مجدد را شناسایی کرده‌اند که می‌توانند تولید iPSC سگ را تا حدود ۱۲۰ برابر در مقایسه با روش‌های مرسوم با استفاده از فیبروبلاست‌ها افزایش دهند. iPSC ها از سلول‌های مشتق شده از ادرار با استفاده از روشی غیرتهاجمی، ساده و بدون درد ساخته شده‌اند. علاوه بر این، محققان موفق به تولیدiPSCهای سگ بدون سلول‌های تغذیه کننده شدند، شاهکاری که تا کنون غیرممکن بود. این تیم قصد دارد یافته‌های خود را در جامعه تحقیقاتی جهانی منتشر کند و به پیشرفت‌های پزشکی احیاکننده و تحقیقات بیماری‌های ژنتیکی در دامپزشکی کمک کند. در این مطالعه، ما توالی‌های احتمالی فاکتورهای برنامه ریزی مجدد سگ را دوباره بررسی و تعیین کردیم. ما ژن‌های سگ را باهم ترکیب کردیم و یک SeV مخصوص سگ ایجاد کردیم. هدف ما بهبود کارایی برنامه‌ریزی مجدد سلول‌های سگ و تولید ciPSC در شرایط بدون تغذیه بود.

گام بعدی مطالعه

پروفسور هاتویا توضیح داد: من به عنوان یک دامپزشک حیوانات زیادی را معاینه و معالجه کرده ام. با این حال، هنوز بسیاری از بیماری‌ها وجود دارند که یا قابل درمان نیستند یا به طور کامل درک نشده اند. در آینده، من متعهد هستم که تحقیقات خود را در مورد تمایز iPSCهای سگ به انواع مختلف سلول‌ها و استفاده از آنها برای درمان سگ‌های بیمار ادامه دهم. این کار برای شادی بسیاری از حیوانات و صاحبان آنها است. یافته‌های آن‌ها در Stem Cell Reports منتشر شد.

پایان مطلب/.