به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، سلول‌های بنیادی و پیش ساز نویدهای زیادی برای روش‌های پزشکی بازساختی و ژن درمانی دارند. با این حال، پیوند سلول‌های زنده مستلزم خطر اساسی رشد ناخواسته است که به طور بالقوه توسط CRISPR-Cas9 یا سایر دستکاری‌های ژنتیکی تشدید می‌شود. بیش از یک دهه پیش، گروه تحقیقاتی دکتر و متخصص ژنتیک بالینی Kirmo Wartiovaara، شروع به توسعه سلول‌هایی کردند که در آن‌ها بتوان از این مشکلات اجتناب کرد. در حال حاضر، این گروه موفق به تولید سلول‌هایی شده است که نمی‌توانند بدون کمک تکثیر شوند و بنابراین نمی‌توانند به سلول‌های بدخیم تبدیل شوند. این مطالعه در مجله Molecular Therapy در زمینه ژن و سلول درمانی منتشر شد.

مزایای درمانی سلول‌های بنیادی پرتوان القایی انسانی (hiPSCs)

سلول درمانی امکانات جدیدی را برای شرایط پزشکی غیرقابل درمان یا چالش برانگیز ارائه می‌دهد. در میان انواع سلولی مورد استفاده در چنین درمان‌هایی، سلول‌های بنیادی پرتوان القایی انسانی (hiPSCs) به دلیل در دسترس بودن از سلول‌های بدنی خاص بیمار و توانایی آن‌ها برای تمایز به دودمان سلولی بالقوه درمانی، مانند ترشح انسولین پاسخ‌دهنده به گلوکز، توجه قابل توجهی را به خود جلب کرده‌اند. جزایر پانکراس تولید شده از HiPSCها نگرانی‌های اخلاقی مرتبط با استفاده از سلول‌های بنیادی جنینی را دور می‌زنند و برخلاف سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق شده از اهداکننده، منبع اتولوگ آنها خطر رد ایمنی و بیماری پیوند در مقابل میزبان را کاهش می‌دهد. علاوه بر این، فناوری‌های موجود برای انتقال ژن iPSC و ویرایش ژنوم، توسعه درمان‌های مبتنی بر سلول‌های اصلاح‌شده ژنتیکی با پتانسیل درمانی پیشرفته را امکان‌پذیر می‌سازد. انعطاف‌پذیری و تحمل سلول‌های بنیادی در برابر تغییرات، کاربردهای آن‌ها را گسترش داده است تا به عنوان مثال، نقش‌هایی را به عنوان وسایل حمل و نقل پزشکی شامل شود. آنها همچنین اجازه خاموش کردن یا اصلاح ژن‌های دخیل در، به عنوان مثال، تشخیص ایمنی را می‌دهند. این ویژگی‌ها ممکن است سازگاری آنها را برای درمان‌های سلولی آلوژنیک افزایش داده و نیاز به سرکوب سیستم ایمنی را در مقایسه با سایر منابع سلولی کاهش دهد. با این حال، اگرچه محصولات سلولی جهانی خطر رد ایمنی را کاهش می‌دهند، کاهش ایمنی زایی نگرانی‌هایی را در رابطه با فرار سیستم ایمنی و رویدادهای سرطان زا بالقوه ایجاد می‌کند.

درمان بیماری‌ها با سلول درمانی

سلول درمانی می‌تواند در درمان بیماری‌های ارثی، انفارکتوس میوکارد و صدها بیماری دیگر کمک کند. برای بسیاری از بیماری‌های خونی، سلول‌های جدید را می‌توان به بیماران انسانی پیوند داد و دیابت نیز با پیوند سلول‌های به‌دست‌آمده از طریق اهدای عضو یا اخیراً سلول‌های β اصلاح‌شده از سلول‌های بنیادی خود بیمار درمان می‌شود. یک خطر مرتبط با سلول‌های ویرایش شده ژن، جهش‌های ناخواسته DNA، از جمله مواردی است که بیماران را مستعد ابتلا به سرطان می‌کند. علاوه بر این، تفاوت انواع بافت‌ها، انتقال سلول‌ها را به سادگی از یک فرد به فرد دیگر غیرممکن می‌کند. سلول‌هایی که برای هر کسی مناسب هستند، یا سلول‌های نامرئی از نظر ایمنی، ایجاد شده‌اند، اما آنها نیز با افزایش خطر ابتلا به سرطان مرتبط هستند.

درباره مطالعه

در اینجا، ما یک سیستم ایمنی را برای کنترل تکثیر سلولی توصیف می‌کنیم و در عین حال امکان ساخت سلولی قوی و کارآمد را بدون هیچ گونه عنصر ژنتیکی اضافه می‌دهد. غیرفعال کردن TYMS، یک آنزیم کلیدی متابولیسم نوکلئوتیدی، در چندین رده سلولی منجر به سلول‌هایی شد که تنها زمانی تکثیر می‌شوند که با تیمیدین اگزوژن تکمیل شوند. تحت مکمل، سلول‌های بنیادی پرتوان TYMS-/-- تکثیر می شوند، تراتوم تولید می‌کنند و با موفقیت به انواع سلول‌های بالقوه درمانی مانند سلول‌های β پانکراس تمایز می‌یابند. نتایج ما نشان می‌دهد که مکمل با تیمیدین اگزوژن بر تکثیر سلول‌های بنیادی تأثیر می‌گذارد، اما بر عملکرد سلول‌های مشتق شده از سلول‌های بنیادی تأثیر نمی‌گذارد. پس از تمایز، سلول‌های پست میتوز به تیمیدین در شرایط آزمایشگاهی یا درون تنی نیازی ندارند، همانطور که با تولید انسولین انسانی عملکردی در موش‌ها تا 5 ماه پس از کاشت بافت پانکراس مشتق از سلول‌های بنیادی نشان داده می‌شود. Wartiovaara می‌گوید: "تقریباً همه بیماری‌های ما اساساً ناشی از اختلال عملکرد سلولی هستند. یکی از رویاهای پزشکی مبارزه با آسیب بافتی، بیماری‌ها یا حتی پیری با سلول‌های سالم جدید است. مطالعه ما ما را یک گام به سلول درمانی های ایمن و جدید نزدیک تر می‌کند."

یک سیستم ایمنی تقسیم سلولی را متوقف می‌کند

محققان سلول‌های بنیادی را تغییر دادند تا تنها در صورتی که با تیمیدین، یکی از بلوک‌های سازنده DNA، تکمیل شوند، تقسیم شوند. سلول‌هایی که تحت این درمان ایمنی قرار گرفته اند نمی‌توانند ژنوم خود را بدون جزء مکمل حیاتی برای سنتز DNA تکثیر کنند. این مانع از تکثیر آنها می‌شود. هنگامی که سلول‌ها برای وظایف مختلف خود متمایز می‌شوند، دیگر تقسیم نمی ‌شوند و دیگر نیازی به مکمل ندارند. این نوآوری توسط خدمات نوآوری هلسینکی دانشگاه (HIS) محافظت شده است. در ابتدا، محققان بررسی کردند که آیا می‌توان رشد سلولی را با یک ماده خارجی تنظیم کرد یا خیر. پس از موفقیت، آنها بررسی کردند که آیا سلول‌ها به طور طبیعی عمل می‌کنند یا خیر. روسیو سارتوری مالدونادو، محقق دکتری از دانشگاه می گوید: "ما از سلول‌های بنیادی برای ایجاد سلول‌های بتا تولید کننده انسولین استفاده کردیم که سپس به حیوانات آزمایشگاهی پیوند زدیم. سلول‌ها سطح گلوکز خون حیوانات را در طول آزمایش تقریباً شش ماهه تنظیم کردند."  او می‌افزاید: «سلول‌ها می‌توانند طبق معمول به انواع بافت‌های دیگر تمایز پیدا کنند و ما هیچ تفاوتی در آنها مشاهده نکرده‌ایم به جز ناتوانی آن‌ها در تکثیر بدون گفتن ما.»

تکنیکی که امکان ویرایش ایمن سلول را فراهم می‌کند

سلول‌های بنیادی سلول‌های بسیار ابتدایی هستند، زیرا باید بتوانند به وفور تقسیم شوند و در جهات مختلف رشد کنند. آنها پتانسیلی برای طیف وسیعی از اهداف دارند، اما ماهیت ابتدایی آنها نیز مشکلی ایجاد می‌کند: اگر برخی از سلول‌ها تمایز نیابند، اما به شکل اولیه به رشد خود ادامه دهند، چه؟ به گفته Wartiovaara، ناظر این مطالعه، راه حل گروه تحقیقاتی تکثیر موثر سلول‌ها را در طول تولید امکان پذیر می‌کند، که می‌تواند در زمان مورد نظر، مانند پس از پیوند، متوقف شود. این راه حل همچنین امکان ویرایش سلول‌ها را بدون ترس از اثرات نامطلوب خود ویرایش می دهد. به عنوان مثال، سلول‌ها را می توان به چیزی تبدیل کرد که سیستم ایمنی گیرنده آن را تشخیص نمی‌دهد. پیش از این، چنین سلول‌هایی بسیار خطرناک بودند، زیرا سیستم ایمنی نیز شروع سرطان را کنترل می‌کند. اکنون، این خطر بسیار کوچک است یا وجود ندارد. در حالت ایده آل، این سلول‌ها می توانند به محصولاتی مناسب برای همه تبدیل شوند.

پایان مطلب/.