به گزرش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، سلول‌های بنیادی خونساز (HSCs) گلبول‌های قرمز و سفید را تولید می‌کنند. آنها می‌توانند در طول هموستاز به تعداد کم یا در پاسخ به عفونت و بیماری از مغز استخوان به خون آزاد شوند. درهمین راستا کشف یک تیم تحقیقاتی سه نفره کالج پزشکی آلبرت انیشتین می‌تواند به افزایش اثربخشی پیوند سلول‌های بنیادی که معمولاً برای بیماران مبتلا به سرطان، اختلالات خونی یا بیماری‌های خودایمنی ناشی از سلول‌های بنیادی معیوب است، منجر شود. این یافته‌ها که در موش‌ها انجام شد، در مقاله‌ای با عنوان "تنظیم مخزن سلول‌های بنیادی خونساز توسط تروگوسیتوز مرتبط با c-Kit" در مجله Scienceمنتشر شد. اولریش استیدل، دکترا، پروفسور و رئیس زیست‌شناسی سلولی، موسسه گوتسمن برای تحقیقات سلول‌های بنیادی و پزشکی بازساختی توضیح داد: «تحقیق ما پتانسیل بهبود موفقیت پیوند سلول‌های بنیادی و افزایش تعدا آنها برای استفاده از آنها در پیوند را دارد.

سلول‌های بنیادی خونساز (HSCs)

سلول‌های بنیادی خونساز (HSCs) انواع سلول‌های خونی را تولید می‌کنند و از نگهداری مادام‌العمر و دوباره پر کردن سیستم خونساز اطمینان می‌دهند. این سلول‌های بنیادی بالغ در یک ریزمحیط تخصصی در مغز استخوان (BM) قرار دارند، اما رفتار متمایزی از خود نشان می‌دهند که به موجب آن بخش کوچکی از جمعیت آنها به طور مداوم از BM خارج می‌شوند تا به گردش خون بروند - فرآیندی که "تحرک سلول‌های بنیادی" نامیده می‌شود. این ویژگی در کلینیک با تحرک HSC از طریق مدولاسیون فارماکولوژیک سیگنال دهی سیتوکین خونساز از طریق قرار گرفتن در معرض فاکتور تحریک کننده کلنی گرانولوسیت (G-CSF) یا آنتاگونیست های گیرنده کموکاین نوع 4 (CXCR4) C-X-C مهار می‌شود. سلول‌های HSC متحرک در حال خروج از خون محیطی برای پیوند سلول‌های بنیادی خونساز بعدی، به عنوان مثال، برای درمان بیماران مبتلا به سرطان، خودایمنی و سایر اختلالات جمع آوری می شوند.

جمع‌آوری سلول‌های بنیادی

پیوند سلول‌های بنیادی بیماری‌هایی را درمان می‌کند که در آن سلول‌های بنیادی خونساز (خونساز) (HSC) سرطانی (مانند لوسمی یا سندرم‌های میلودیسپلاستیک) موجب تعداد کمی از بیماری‌ها مانند نارسایی مغز استخوان و اختلالات شدید خودایمنی شده‌اند. بنابراین درمان این بیماران شامل تزریق HSC های سالم به دست آمده از اهداکنندگان، به بیماران است. برای جمع آوری HSC ها، به اهداکنندگان دارویی داده می‌شود که باعث می‌شودHSC ها از کنام‌های طبیعی خود در مغز استخوان حرکت کرده یا فرار کنند و وارد خون شوند، جایی که HSC ها می‌توانند از سایر سلول‌های خونی جدا شده و سپس پیوند شوند. با این حال، داروهایی که برای تجمع HSC ها استفاده می‌شوند، اغلب به اندازه کافی  تعداد زیادی از آنها را آزاد نمی‌کنند تا برای پیوند موثر باشد. با این وجود تاکنون مکانیسم‌های حاکم بر انتقال سلول‌های HSC به داخل خون به طور کامل درک نشده است. علاوه بر این، رژیم‌های درمانی فعلی در تحریک خروج تعداد کافی HSCs از BM به طور قابل توجهی کارآمد نیست. بنابراین، ما پروتئین‌های بیان شده روی سطح HSCهای جدا شده از موش را تجزیه و تحلیل کردیم و مکانیسم‌های زیربنایی توانایی اکثر HSCها را برای حفظ در BM در حالی که سایرین را می‌توان بسیج کنند، بررسی کردیم.

راه جدیدی برای بهبود استخراج HSC

دکتر ویل بلفر محقق دانشکده تحقیقات سرطان در انیشتین، و یکی از رهبران برنامه تحقیقاتی سلول‌های بنیادی و زیست شناسی سرطان، دانشیار انکولوژی و پزشکی گفت: «این طبیعی است که بخش کوچکی از HSCها از مغز استخوان خارج شده و وارد جریان خون شوند، اما آنچه که این حرکت را کنترل می‌کند، به خوبی شناخته نشده است.  تحقیق ما نشان دهنده یک پیشرفت اساسی در درک ما است و به راه جدیدی برای بهبود استخراج HSC برای استفاده بالینی اشاره می‌کند."

ردیابی تروگوسیتوز

محققان فرض کرده بودند که تغییرات در پروتئین‌ها در سطح HSCها ممکن است بر تمایل آنها به خروج از مغز استخوان تأثیر بگذارد. در مطالعات مربوط به HSCهای جدا شده از موش، آنها مشاهده کردند که زیرمجموعه بزرگی از HSCها پروتئین‌های سطحی را نشان می‌دهند که معمولاً با ماکروفاژها، که نوعی سلول ایمنی است مرتبط هستند. علاوه بر این، HSCها با این پروتئین‌های سطحی تا حد زیادی در مغز استخوان باقی می‌مانند، در حالی که آنهایی که نشانگرها را نداشتند و داروهایی برای تقویت تحرک HSCs داده شده بود، به راحتی از مغز استخوان خارج می‌شدند. پس از اختلاط HSC ها با ماکروفاژها، محققان دریافتند که برخی از HSC ها در تروگوسیتوز، مکانیزمی که به موجب آن یک نوع سلول بخش‌های غشایی نوع سلولی دیگر را استخراج می‌کند و آنها را در غشاهای خود می‌گنجاند، درگیر می‌شوند. آن دسته از HSCهایی که سطوح بالایی از پروتئین c-Kit را بر روی سطح خود بیان می‌کردند، می‌توانستند تروگوسیتوز را انجام دهند، که باعث می‌شود غشای آنها با پروتئین‌های ماکروفاژ تقویت شود و احتمال ماندن آنها در مغز استخوان بسیار بیشتر از سایر HSCها باشد.

نتایج کسب شده از این مطالعه

ما یک مجموعه قابل تعریف از سلول‌های بنیادی قابل تحرک را کشف کردیم و نشان دادیم که انتقال قطعه غشایی از ماکروفاژها می‌تواند توسط HSCها برای حفظ BM فعال شود. این یافته‌ها پیامدهایی برای توسعه استراتژی‌های موثرتر در استخراج کردن HSC در کلینیک، به طور بالقوه از طریق بهره‌برداری از اختلال فارماکولوژیک C-Kit دارند. آنها همچنین تلاش‌هایی را برای تعیین میزان استفاده HSCها از تروگوسیتوز برای به دست آوردن عملکرد حاد در زمینه‌های دیگر، و همچنین میزان استفاده سیستم خونساز از کشتن سلولی با واسطه تروگوسیتوز برای از بین بردن سلول‌های بنیادی معیوب، آغاز کردند. این یافته‌ها نشان می‌دهد که اختلال در c-Kit از تروگوسیتوز جلوگیری می‌کند و منجر به تحرک و خروج سلول‌های HSC بیشتر و در دسترس قرار گرفتن آنها برای پیوند می‌شود. دکتر گوا، دستیار گفت: "تروگوسیتوز نقشی در تنظیم پاسخ های ایمنی و سایر سیستم های سلولی ایفا می کند، اما این اولین باری است که هر فردی می بیند که سلول‌های بنیادی درگیر این فرآیند می شوند. ما هنوز به دنبال مکانیسم دقیق برای چگونگی تنظیم تروگوسیتوز توسط HSC ها هستیم."

گام بعدی مطالعه

محققان در نظر دارند تحقیقات خود را در مورد این روند ادامه دهند. دکتر ویل افزود: "تلاش‌های مداوم ما به دنبال سایر عملکردهای تروگوسیتوز در HSCها از جمله نقش بالقوه در بازسازی خون، از بین بردن سلول‌های بنیادی معیوب و در بدخیمی‌های خونی خواهد بود." این مطالعه در آزمایشگاه Paul S. Frenette، M.D.، پیشگام در تحقیقات سلول‌های بنیادی خونساز و مدیر مؤسس Ruth L. و David S. Gottesman برای تحقیقات زیست شناسی سلول‌های بنیادی و پزشکی بازساختی در انیشتین، آغاز شده و ادامه دارد.

پایان مطلب/.