به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، دیابت ملیتوس (DM) بیماری ناشی از کنترل ناکافی سطح گلوکز خون است. این بیماری دارای زیرطبقه‌بندی‌های زیادی است، که دیابت نوع 1 و 2 زیرگروه‌های اصلی هستند که هر کدام پاتوفیزیولوژی، تظاهرات و مدیریت متفاوتی دارند، اما هر دو پتانسیل هیپرگلیسمی را دارند. تجویز انسولین در حال حاضر پایه اصلی درمان دیابت نوع 1 است، اما برای کنترل قند خون بیماران نیاز به تزریق و نظارت مکرر دارد. دانشمندان در حال بررسی پیوند جزایر به عنوان جایگزینی امیدوارکننده برای تزریق انسولین هستند که عمدتاً با ایجاد سلول‌های جزیره‌مانند از کشت‌های سلول‌های بنیادی پرتوان انسانی (hPSC) است. Priye Iworima، مهندس فرآیند زیستی در دانشگاه بریتیش کلمبیا، توانست پروتکل تمایز سلول‌های بنیادی را برای ساخت سلول‌های درمانی تولید کننده انسولین را ایجاد کند.

دیابت ملیتوس

دیابت ملیتوس از یک کلمه یونانی برگرفته شده است. بررسی تاریخچه آن نشان می‌دهد که اصطلاح دیابت اولین بار توسط آپولونیوس ممفیسی در حدود 250 تا 300 قبل از میلاد استفاده شد. تمدن‌های یونان باستان، هند و مصر ماهیت شیرین ادرار را در این حالت کشف کردند و از این رو کلمه دیابت ملیتوس به وجود آمد. مرینگ و مینکوفسکی در سال 1889 نقش پانکراس را در پاتوژنز دیابت کشف کردند. در سال 1922 Banting، Best و Collip هورمون انسولین را از لوزالمعده گاوها در دانشگاه تورنتو خالص کردند، که منجر به در دسترس بودن یک درمان موثر برای دیابت در سال 1922 شد. و همچنین استراتژی‌های مدیریتی برای مقابله با این مشکل رو به رشد ایجاد شده است. متاسفانه امروزه نیز دیابت یکی از شایع ترین بیماری‌های مزمن در کشور و جهان است. در ایالات متحده، به عنوان هفتمین علت مرگ و میر است. دیابت ملیتوس (DM) یک بیماری متابولیک است که شامل افزایش نامناسب سطح گلوکز خون است. دیابت انواع مختلفی دارد، از جمله دیابت نوع 1، نوع 2، دیابت بلوغ جوان (MODY)، دیابت بارداری، دیابت نوزادی و علل ثانویه ناشی از غدد درون ریز، مصرف استروئیدها و غیره. زیرگروه های اصلی دیابت دیابت نوع 1 هستند. دیابت شیرین (T1DM) و دیابت نوع 2 (T2DM)، که به طور کلاسیک ناشی از ترشح انسولین معیوب (T1DM) و/یا عملکرد (T2DM) هستند. T1DM در کودکان یا نوجوانان ظاهر می‌شود، در حالی که تصور می شود دیابت 2 بر افراد میانسال و مسن که به دلیل سبک زندگی و انتخاب‌های غذایی ضعیف، هیپرگلیسمی طولانی مدت دارند، تأثیر می‌گذارد. پاتوژنز برای T1DM و T2DM به شدت متفاوت است، و بنابراین هر نوع علل، تظاهرات و درمان‌‌های مختلفی دارند.

محصولات و کارآزمایی بالینی مبتنی برسلول

سلول درمانی نشان دهنده یک تغییر مرزی و پارادایم اصلی در بیوتکنولوژی است. برخلاف روش‌های درمانی مرسوم، سلول‌درمانی‌ها زنده هستند و می‌توانند به صورت پویا به نشانه‌های بیولوژیکی برای حمله به بدخیمی‌ها، بازسازی بافت‌ها، بازگرداندن عملکردهای بیولوژیکی آسیب‌دیده یا از دست رفته، یا در غیر این صورت افزایش توانایی بدن برای مبارزه با بیماری (مانند واکسیناسیون، تعدیل ایمنی) پاسخ دهند. سلول‌درمانی‌ها نوید ویژه‎ای دارند، به‌ویژه زیرا سلول‌ها می‌توانند به گونه‌ای عمل کنند که مولکول‌های کوچک معمولی و بیولوژیک‌ها نمی‌توانند. به طور منحصر به فرد، سلول‌های زنده می‌توانند به طور همزمان به نشانه‌های شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی سیستمیک و موضعی پاسخ دهند و به آسانی موانع بیولوژیکی را بشکنند و به عنوان بستری برای عملکردهای درمانی اضافی عمل کنند (به عنوان مثال، اتوتوپینگ سلولی، مهندسی ژنتیک). تاکنون 28 محصول سلول درمانی تایید شده برای استفاده بالینی و 1705 کارآزمایی بالینی فعال را شناسایی  شده است که از سلول‌ها برای اهداف درمانی استفاده می‌کنند.

رویکردی جدیدی در تولید سلول‌های پانکراس مشتق از hPSC

تمایز سلول‌های بنیادی به سلول‌های تولید کننده انسولین با کیفیت بالا در مقیاس بزرگ برای ساخت درمانی، یک گلوگاه رایج در تحقیقات ترجمه است. در مطالعه‌ای که در پژوهش و درمان سلول‌های بنیادی منتشر شد، تیمی از محققان دیابت به رهبری تیموتی کیفر در دانشگاه بریتیش کلمبیا راه‌هایی را برای بهبود تولید مقیاس‌پذیر بررسی کردند و پارامترهای کلیدی برای نظارت بر کیفیت در طول تولید سلول‌درمانی را نشان دادند. آنها موفق شدند که سلول‌های پانکراس مشتق از hPSC را در مقیاس بزرگتر تولید کنند و راه‌هایی را برای استاندارد کردن فرآیند تولید پیشنهاد کنند. محققان یک رویکرد کیفیت را در پروتوکل اعمال کردند که یک فرآیند آزمایشی را به‌عنوان بخشی از توسعه دارو به جای آزمایش خواص محصول نهایی مورد آزمایش قرار می‌دهد. آنها از این رویکرد برای بررسی و بهبود ساخت سلول‌های تولید کننده انسولین استفاده کردند. Priye Iworima، مهندس فرآیند زیستی که رهبری این کار را بر عهده داشت، توضیح داد: «در این مثال، این فرآیند نیز محصول است، زیرا کاری که ما انجام می‌دهیم و نحوه انجام آن می‌تواند بر کیفیت سلول‌های ساخته شده تأثیر بگذارد.

فرآیند تولید سلولی هفت مرحله ای

Iworima و همکارانش یک فرآیند تولید سلولی هفت مرحله‌ای را توسعه داده و بهینه سازی کردند که hPSC را به خوشه‌های جزیره مانند تولید کننده انسولین متمایز می‌کند. در هر مرحله تمایز، آنها پارامترهای فرآیند زیستی مانند تکثیر سلولی، مصرف گلوکز و نرخ تولید لاکتات، و نشانگرهای زیستی سرنوشت سلول را مشخص کردند. محققان با تنظیم فرآیند کشت سلولی، عملکرد سلولی را افزایش دادند و یک تغییر متابولیک تدریجی از گلیکولیز به فسفوریلاسیون اکسیداتیو را نشان دادند که دانشمندان می‌توانند به عنوان یک معیار کنترل کیفیت در طول تولید مقیاس پذیر بر ان نظارت کنند.

اهمیت یافته‌های این مطالعه

جو ژو، زیست‌شناس سلول‌های بنیادی از ویل کورنل، که درمان‌های جایگزین سلولی مشتق از ارگانوئید را برای دیابت بررسی می‌کند و در این مطالعه شرکت نداشت، گفت: «این مقاله از این جهت جالب است که یک شکاف را پر می‌کند. از نظر نحوه تولید یا کنترل کیفیت، چگونه سلول درمانی را از آزمایشگاه به سمت کلینیک صنعتی می‌کنید؟ ما تعداد بسیار کمی از این قبیل نشریات را در این زمینه می‌بینیم.» ایووریما معتقد است که یافته‌های او همچنین به محققان کمک می‌کند تا ارزیابی کنند که آیا محصولات سلولی میانی برای زیرمجموعه‌های خاصی از بیماران مفید هستند یا خیر، که می‌تواند فرآیند تولید را کوتاه و ساده کند. ایووریما گفت: «در نهایت، ما محصولات سلولی متفاوتی خواهیم داشت که ممکن است به بهترین وجه برای فرد مناسب باشد، خواه خوشه جزایر مانندی با تمایز نهایی تر باشد، یا خواه پیش ساز پانکراس».

پارامترهای کنترل کیفیت در طول فرآیند گام به گام

مطالعات پیوند قبلی با مدل‌های جوندگان دیابتی نشان داد که سلول‌های پیش‌ساز ممکن است برای عملکرد سلول‌های بتا بالغ پس از کاشت کافی باشند. پارامترهای کنترل کیفیت که در طول فرآیند گام به گام در این مطالعه برجسته شده‌اند، می‌توانند کاربردهای ترجمه‌ای در آینده را برای سلول‌های پیش‌ساز و سلول‌های کاملاً تمایز یافته تسهیل کنند. اگر دانشمندان بتوانند بر موانع تولید آزمایشگاهی مانند محدودیت‌های مقیاس و کنترل کیفیت غلبه کنند، روش‌های کشت سلولی ممکن است به رشد شبیه‌سازهای جزیره‌ای تولیدکننده انسولین به درمان‌های جایگزین سلولی دیابت کمک کند.

پایان مطلب/.