به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، بازسازی بافت‎‌ها یا اندام‎‌های آسیب دیده رویای دانشمندان زیادی بوده است. اکنون محققان FMI و Novartis Biomedical Research مولکول جدیدی را کشف کرده‌اند که پروتئینی را فعال می کند که در فرایند بازسازی نقش دارد. این ابزار نویدبخش پیشرفت درک ما از نحوه ترمیم ارگانیسم‌ها و بافت آسیب دیده است.

رشد مجدد یا جایگزینی سلول‌ها یا بافت‌ها

رشد بافت ارگانیسم‌های چند سلولی به طور پویا و دقیق در طول زندگی تنظیم می‌شود. در طول تکوین اولیه، فرآیندهای سلولی چندگانه، از جمله تکثیر سلولی، تمایز، و مهاجرت، از نظر مکانی-زمانی هماهنگ می‌شوند تا از تشکیل اندام‌ها در اندازه‌های مناسب و با عملکردهای اختصاصی اطمینان حاصل شود. در اندام‌های بالغ، سلول‌ها با سرعتی ثابت اما آهسته تحت خود نوسازی قرار می‌گیرند. در صورت آسیب بافتی، تکثیر سلولی می‌تواند دوباره فعال شود تا اندام‌های آسیب دیده را بازسازی کند، اگرچه ظرفیت بازسازی به طور چشمگیری در اندام‌ها و گونه‌های مختلف متفاوت است. از سوی دیگر، تکثیر غیر طبیعی سلولی ممکن است باعث نقص رشد یا تومورزایی شود. علیرغم پیشرفت در این زمینه، هنوز مشخص نیست که چگونه یک اندام اندازه خود را  کنترل می‌کند. در دو دهه گذشته، مسیر سیگنالینگ Hippo/YAP به عنوان یک تنظیم کننده مرکزی اندازه اندام ایجاد شده است. این مسیر برای اولین بار توسط نمایشگرهای موزاییک ژنتیکی برای سرکوبگرهای تومور یا ژن های مرتبط با رشد در مگس سرکه شناسایی شد. مطالعه پزشکی بازساختی این پتانسیل را دارد که به دانشمندان و پزشکان کمک کند تا درمان‌های مداخله‌ای زودهنگام را برای آسیب‌های تروماتیک یا بیماری‌های دژنراتیو، با رشد مجدد یا جایگزینی سلول‌ها یا بافت‌ها ابداع کنند. طب احیا کننده که در اصل نتیجه ای از حوزه مهندسی بافت بود و به عنوان عمل جایگزینی بافت ها و اندام های آسیب دیده یا تحریک مکانیسم های ترمیم خود بدن برای التیام تعریف می شد، اکنون به استفاده از سلول های بنیادی برای مدل سازی بیماری و همچنین پیوند اتولوگ گسترش یافته است. و تحویل درمانی مولکول های عملکردی، تولید بافت ها و اندام ها در یک ظرف، نقش عملکرد ایمنی در ترمیم بافت، و منطقه رو به رشد مهندسی زیست پزشکی. پزشکی بازساختی بسیار متقابل رشته ای است و به عنوان پلی بین علوم پایه و پزشکی بالینی عمل می کند.

پروتئینی به نام YAP

در طول تکوین جنین و در طول زندگی، مولکول‌های خاص به عنوان سیگنال‌هایی عمل می‌کنند که رشد سلول و اندازه اندام را هماهنگ می‌کنند. این پروتئین ممکن است از ارگانیسم‌های تک سلولی در طول تکامل منشاء گرفته باشد. در پستانداران، ترکیبات مولکولی و عملکردهای بیولوژیکی مسیر Hippo تا حد زیادی حفظ شده است، به عنوان مثال به دنبال حذف ژنتیکی ژن‌های این مسیر، اغلب منجر به بزرگ شدن قابل توجه اندام‌های آسیب دیده میشود. مسیر کرگدن به عنوان هماهنگ کننده تکثیر سلولی، تمایز سلولی و مرگ سلولی شناخته شده است و در نتیجه این پروتئین تعداد سلول‌ها و اندازه نهایی اندام را تنظیم می‌کند. در این بررسی، هدف ما ارائه به روز رسانی به موقع در مورد سازمان مولکولی و مکانیسم‌های تنظیمی این مسیر پستانداران و بحث در مورد نقش آن در توسعه و بازسازی چندین اندام است. یکی از این مولکول‌های این مسیر - پروتئینی به نام YAP  است که نه تنها به سلول‌ها می‌گوید رشد و تکثیر شوند، بلکه در بهبود زخم‌ها و ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده نیز نقش دارد. با توجه به پتانسیل YAP برای ترویج بازسازی بافت، دانشمندان در Novartis Biomedical Research به دنبال دستکاری فعالیت این پروتئین بودند. برای انجام این کار، آنها بسیاری از مولکول‌های کوچک مصنوعی را غربال کردند و یکی را شناسایی کردند که آن را NIBR-LTSi نامیدند که YAP را فعال می‌کرد.

بررسی چگونگی تاثیر NIBR-LTSi بر بازسازی بافت

برای بررسی چگونگی تاثیر NIBR-LTSi بر بازسازی بافت، محققان با Clara Baader، دکترای تخصصی همکاری کردند. این گروه تخصص قابل توجهی در ایجاد و استفاده از مدل‌های سه بعدی روده موش، معروف به ارگانوئیدهای روده موش دارد. این ارگانوئیدهای روده ای به طور دقیق ساختار و عملکرد اپیتلیوم روده را تقلید می‌کنند، بافتی که به بدن کمک می‌کند تا مواد مغذی را از غذا جذب کند. این یافته‌ها نشان داد که این پروتئین درمان ارگانوئیدهای روده با NIBR-LTSi YAP را فعال کرده و منجر به افزایش تکثیر سلولی می‌شود. این یافته‌ها که در Cell Stem Cell منتشر شده است، او اشاره می‌کند که فعال کردن YAP ممکن است بازسازی بافت را تقویت کند. با این حال، محققان دریافتند با افزایش پتانسیل بازسازی ارگانوئیدها، تعداد سلول‌های بالغ و عملکردی روده کاهش یافت. لازم به ذکر است این دانشمند هشدار می‌دهند که در دراز مدت، این عارضه جانبی ممکن است ساختار و عملکرد بافت را به خطر بیندازد. او می‌گوید: «تخصص آزمایشگاه ما در درک اثرات نامطلوب، به‌ویژه روی روده، که با فعال‌سازی سیستمیک YAP مشاهده می‌شود، مفید بوده است». اگرچه قبل از اینکه مولکول‌های کوچکی مانند NIBR-LTSi بتوانند در کلینیک کاربرد پیدا کنند، به کار تحقیقی بیشتری نیاز است، اما این ابزار قول می‌دهد که درک ما از بازسازی بافت را با اجازه دادن به دانشمندان برای هدف قرار دادن YAP در چندین تنظیمات آزمایشی ارتقا دهد.

نتیجه گیری نهایی

مسیر YAP/Hippo یک رئوستات تنظیم کننده اندازه و رشد اندام است که از بخش‌های سلول‌های بنیادی بافتی محافظت می‌کند. ما یک مهارکننده انتخابی LATS کیناز را گزارش می‌کنیم  که کینازها را فسفریلات می‌کند و در نتیجه YAP را غیرفعال می‌کند، بنابراین یک هدف دارویی مستقیم بالقوه برای ترویج بازسازی بافت است و تحقیقات آینده را در مورد پتانسیل بازسازی مسیر YAP/Hippo ممکن می‌سازد.

پایان مطلب/.