به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، هنگامی که غلاف میلین که رشته‌های عصبی را در مغز و نخاع احاطه می‌کند آسیب می‌بیند، تعدادی از شرایط ناتوان کننده منجر به محدود شدن تحرک، مهار استقلال و کاهش امید به زندگی شود. مولتیپل اسکلروزیس (MS) شایع ترین بیماری دمیلینه کننده است که سالانه بیش از 2.5 میلیون نفر را در سراسر جهان مبتلا می‌کند. درمان با سلول‌های بنیادی برای درمان چنین بیماری‌هایی اغلب نتایج ناامیدکننده‌ای دارد زیرا سلول‌های پیوندی قبل از تأثیرگذاری از بین می‌روند. در واقع، بیش از 95 درصد از سلول‌های پیش ساز عصبی (NPCs) پیوند شده به افراد مبتلا به آسیب نخاعی پس از تزریق می‌میرند. این تا حدی به این دلیل است که فرآیند تزریق سلول‌ها می‌تواند به آنها آسیب برساند.

سلول درمانی  برای بیماری ام اس

سلول‌های بنیادی عصبی توانایی تبدیل شدن به چند نوع مختلف سلول مغزی را دارند. آنها همچنین پتانسیل کاهش التهاب و محافظت از اعصاب را دارند. بنابراین محققان فکر می‌کنند این سلول‌ها می‌توانند تأثیر مفیدی در مغز افراد مبتلا به ام اس داشته باشند. برای بررسی اثر این سلول‌ها در حیوانات مبتلا به شرایط مشابه ام اس، محققان سلول‌های بنیادی عصبی انسان را از یک اهدا کننده در یک ظرف رشد دادند. رشد این سلول‌ها در آزمایشگاه به این معنی است که آنها ذخیره خوبی از سلول‌های یکسان داشتند. این مهم است زیرا همه افراد حاضر در مطالعه درمان یکسانی را دریافت کردند. سپس سلول‌ها را به مغز 15 فرد مبتلا به ام اس پیشرونده ثانویه رساندند. آنها این کار را از طریق یک لوله مخصوص در جمجمه انجام دادند. این اولین باری بوده است که سلول‌ها به این روش به افراد مبتلا به ام اس می‌رساندند. انتقال مستقیم سلول‌ها به مغز به این معنی است که آنها به مناطق آسیب دیده کلیدی در ام اس نزدیک هستند. بنابراین احتمال بیشتری وجود دارد که به مناطقی مانند ضایعات در مغز برسند. ولی یک مشکل مشاهده شد و آن هم مرگ بسیار زیاد سلول‌های تزریق شده درمغز فرد بیمار بود. بنابراین محققان باید برای از این مرگ سلولی جلوگیری می‌کردند.

استراتژی‌های جدیدی را برای افزایش تحویل سلول‌های بنیادی به مغز

دو محقق دانشگاه بوفالو در حال کار بر روی یک راه حل ممکن هستند: تزریق هیدروژل های نازک کننده برشی (STH) به مغز، که از سلول ها محافظت می کند و منجر به درمان موفق تر می‌شود. Stelios Andreadis ، Ph.D.، استاد برجسته SUNY در گروه مهندسی شیمی و بیولوژیکی در دانشکده مهندسی و علوم کاربردی، و Fraser Sim، Ph.D.، استاد گروه فارماکولوژی و سم شناسی در دانشکده Jacobs پزشکی و علوم زیست پزشکی و مدیر برنامه علوم اعصاب UB، قصد دارند این فناوری را بیشتر بررسی کنند. آندریدیس، که همچنین مدیر مرکز مهندسی سلول، ژن و بافت UB (CGTE) می‌گوید: «STHs به عنوان کاندیدهای امیدوارکننده‌ای برای تزریق سلول‌های شوان و الیگودندروسیت‌ها، سلول‌هایی که غلاف میلین را در مغز و نخاع تشکیل می‌دهند، ظاهر شده‌اند.  کاری که ما قصد داریم انجام دهیم، پیامدهای مهمی برای پزشکی بازساختی دارد، زیرا این پتانسیل را دارد که استراتژی‌های جدیدی را برای افزایش تحویل سلول‌های بنیادی برای درمان بیماری‌های عصبی ویرانگر که نسبت به درمان‌های کنونی غیرقابل درمان هستند، توسعه دهد. مقاله آنها برای انتشار در جلد آینده Science Advances برنامه ریزی شده است.

نحوه عملکرد هیدروژل‌های نازک کننده برشی

آندریدیس توضیح داد که هیدروژل‌ها را نازک‌کننده برشی می‌نامند، زیرا هنگامی که آنها را در یک سرنگ قرار می‌دهید و فشار وارد می‌کنید، به شکل مایع تبدیل می‌شوند. وی گفت: "آنها ویسکوزیته خود را در پاسخ به تنش برشی تغییر می‌دهند و می‌توانند پس از برداشتن نیرو، پس از تزریق دوباره به شکل ژل تبدیل شوند." انتقال سریع از رفتار جامد به سیال، برای تزریق موفق و محافظت از سلول ضروری است. آندریادیس گفت: «ما مغز را با جراحی باز نمی‌کنیم، بلکه از سرنگ‌ها برای انجام عمل جراحی استریوتاکتیک استفاده می‌کنیم.» سیم گفت که تاکنون، دانشمندان اساساً سلول‌های بنیادی را قبل از کاشت در یک محلول نمکی ساده قرار داده‌اند. سیم، که آزمایشگاهش کنترل مولکولی سرنوشت سلولی و هموستاز سلول‌های بنیادی و پیش ساز ساکن در مغز انسان را بررسی می‌کند، گفت: آنها فقط این واقعیت را پذیرفتند که سلول‌های زیادی با پیوند می‌میرند.

تزریق سلول همراه با هیدوژل

سیم گفت: «با هیدروژل، ما می‌توانیم عوامل مختلفی را معرفی کنیم که به سلول‌ها اجازه می‌دهد بر محیط بازدارنده موجود در ضایعات ام‌اس غلبه کنند. ما فکر می‌کنیم که این امر نتیجه سلول‌درمانی را نسبت به روش وانیل با استفاده از سلول‌ها در محلول نمکی بهبود می‌بخشد. محققان دریافتند که کاشت هیدروژل‌ها در مغز موش‌ها بقای سلول‌های پیوند شده را به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشد و ترمیم اعصاب را 12 هفته پس از کاشت بهبود می بخشد.

آزمایش بر روی مدل‌های حیوانی که میلین تولید نمی‌کنند

این دو محقق چند سال پیش کاوش فناوری STH را با پیوند سلول‌های انسانی به مغز نوعی موش که به طور طبیعی میلین تولید نمی‌کرد، آغاز کردند. آندرادیس گفت: «وضعیت موش بیماری‌های هیپومیلینه‌کننده مادرزادی را در انسان مانند بیماری Pelizaeus-Merzbacher، یک اختلال نادر و پیشرونده دژنراتیو سیستم عصبی مرکزی، را مدل‌سازی می‌کند.» ما دریافتیم که کاشت هیدروژل‌ها به طور قابل توجهی بقای سلول‌های پیوند شده را بهبود می بخشد و ترمیم عصب را در مغز 12 هفته پس از کاشت بهبود می‌بخشد.

گام بعدی مطالعه

گام بعدی انجام آزمایش بر روی مدل‌های حیوانی بزرگتر با اندازه مغزی نزدیک به مغز انسان است. آنها به دنبال پاسخ به سوالاتی مانند: به چند سلول نیاز دارید؟ آیا سلول‌ها در قسمت‌هایی از مغز می‌روند که ما می‌خواهیم بروند؟ آیا آنها به مکان‌هایی مهاجرت می‌کنند که قرار نیست مهاجرت کنند؟ آندرادیس گفت: «اینها برخی از مسائلی است که ما در چند سال آینده با حمایت از کمک هزینه تحقیقاتی اخیر NIH بررسی خواهیم کرد. آندرادیس توضیح داد: "این فرصتی عالی برای ارتباط نزدیک علم و مهندسی زیست مواد با علوم اعصاب برای ایجاد یک استراتژی درمانی است که امیدواریم بتوان آن را برای درمان بیماری‌ها و شرایط ویرانگر مانند ام اس به کلینیک آورد." زیرا در حالی که در حال حاضر هیچ درمانی وجود ندارد، ما می‌خواهیم یک درمان موفق ایجاد کنیم که بتواند توسعه بیماری را محدود کند و کیفیت زندگی بیماران ام‌اس و سایر افرادی که از اختلالات عصبی رنج می‌برند را بهبود بخشد. سیم گفت که از فرصتی که برای ترکیب تخصص خود با آندریادیس به دست آورد سپاسگزار بوده است. وی گفت: این پروژه نمونه فوق العاده ای از علم مشارکتی است. هیچ یک از ما نمی‌توانستیم این کار را به تنهایی انجام دهیم.

پایان مطلب/.