به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، از دست دادن عملکرد سلول‌های بنیادی خونساز در طی درازمدت و در شرایط خارج از بدن، موفقیت پروتکل‌های بالینی را که به کشت این سلول‌ها متکی هستند، را مختل می‌کند. با این حال، مکانیسم‌هایی که از طریق آنها این اتفاق می‌افتد به طور کامل مشخص نشده است. در همین راستا محققان دارویی را شناسایی کرده‌اند که قبلاً برای بیماران سرطانی استفاده می‌شد که با استفاده از پروتکل‌های ژن درمانی فعلی می‌تواند عملکرد سلول‌های بنیادی خون را سه برابر بهبود بخشد. به بیانی دیگر این گروه توانستند یک مسیر مولکولی کلیدی را شناسایی کنند که می‌تواند توسط دارویی که قبلاً در حال استفاده است و استفاده از آن بی خطر است، را هدف قرار دهد.

ژن درمانی سلول‌های بنیادی خون

روزانه یک تریلیون سلول خونی در انسان تولید می‌شود و سلول‌های بنیادی خون تنها نوع سلولی در بدن ما هستند که قادر به تولید همه انواع سلول‌های خونی در طول عمر ما هستند و به آنها پتانسیل بازسازی عظیمی می‌دهند. ژن درمانی سلول‌های بنیادی خون یک درمان پیشگام است که در حال حاضر تنها درمان بیش از ده بیماری ژنتیکی تضعیف کننده زندگی را ارائه می‌دهد و تاکنون جان بیش از دو میلیون نفر مبتلا به سرطان خون و سایر بیماری‌ها را نجات داده است. با توجه به این ظرفیت بازسازی گسترده، HSCها واحدهای عملکردی کلیدی پیوند HSC و ژن درمانی HSC (GT) هستند. HSC GT یک درمان شفابخش و تحت بررسی بالینی برای درمان بیش از 10 بیماری تک ژنی است. پروتکل‌های ex vivo تعداد بیشتری از HSCهای عملکردی را در اختیار بیماران قرار می‌دهند، زیرا کارایی درمان و ایمنی را در نشانه‌های فعلی HSC GT بهبود می‌بخشند و راه را برای کاربردهای درمانی جدید هموار می‌کنند. این درمان‌ها نمونه‌های سلول‌های بنیادی خون را از بیماران می‌گیرند، جایی که نقص ژنتیکی آن‌ها قبل از تحویل به بیمار در ظرفی اصلاح می‌شود. از آنجایی که HSCGT از سلول‌های مشتق شده از بیمار اتولوگ استفاده می‌کند، مزایای زیر را نسبت به HSCT آلوژنیک معمولی دارد: (1) اصولاً برای هر بیمار در دسترس است (2) خطر بیماری پیوند در مقابل میزبان را به دنبال ندارد (3) می‌تواند خطر رد پیوند را به میزان قابل توجهی کاهش دهد، زیرا تنها عنصر آنتی ژنی بالقوه در سلول‌های تجویز شده محصول ژن درمانی است (4) می‌تواند به راحتی کایمریزم جزئی را با HSC تجویز شده ایجاد کند، همچنان مزایای درمانی قابل توجهی را ارائه دهد. با این حال، محدودیت‌ها در درمان سلول‌های بنیادی خون به دلیل ماندگاری سلول‌های خارج از بدن وجود دارد. اکثر سلول‌های بنیادی خون وقتی از محیط خود در بدن انسان جدا می‌شوند و در ظرف کشت می‌شوند، عملکرد خود را از دست می‌دهند. زمان دقیق و علت این از دست دادن عملکرد قبلاً به خوبی شناخته نشده بود.

شیوه مطالعاتی

اکنون در این مطالعه، دانشمندان گروه Laurenti و سایرین در مؤسسه سلول‌های بنیادی کمبریج (CSCI) و گروه هماتولوژی کمبریج، جدول زمانی سلول‌های بنیادی خون را تحت پروتکل‌های ژن درمانی فعلی مشخص کرده‌اند که معمولاً طی سه روز انجام می‌شود. پس از 24 ساعت اول قرار گرفتن در ظرف، بیش از 50 درصد از سلول‌های بنیادی خون دیگر نمی‌توانند تولید خون مادام العمر را که قبل از شروع درمان حتی در یک محیط بالینی است، حفظ کنند. در طی 24 ساعت اول، سلول‌ها یک پاسخ استرس مولکولی پیچیده را فعال می‌کنند تا با ظرف سازگار شوند. با مطالعه این پاسخ استرس، تیم راه حلی را شناسایی کرد. زیرا آنها توانستند از طریق استفاده مجدد از یک داروی مسدودکننده رشد سرطان (Ruxolitinib) که قبلاً برای درمان سرطان استفاده می‌شد، عملکرد سلول‌های بنیادی را در ظرفی سه برابر قابلیت‌های قبلی آن بهبود بخشند. این گروه اکنون قصد دارد پروتکل‌های ژن درمانی فعلی را تغییر دهد تا این دارو را نیز در بر بگیرد، تا بیماران را با بالاترین تعداد سلول‌های بنیادی خونی با کیفیت بالا و نتایج آنها را بهبود بخشد. یافته‌های این مطالعه امروز در مجله Blood منتشر شده است.

شناسایی یک مسیر مولکولی کلیدی

پروفسور الیزا لاورنتی از مؤسسه سلول‌های بنیادی دانشگاه کمبریج و نویسنده ارشد این مطالعه گفت: «این واقعاً هیجان انگیز است زیرا ما اکنون در موقعیتی هستیم که می‌توانیم استرس عظیمی را که این سلول‌های بنیادی در زمان دستکاری در خارج از بدن احساس می‌کنند را درک کنیم. این موضوع از نظر بیولوژیکی واقعاً جذاب است زیرا بر تمام جنبه‌های زیست شناسی آنها تأثیر می‌گذارد. خوشبختانه، ما توانستیم یک مسیر مولکولی کلیدی را شناسایی کنیم که بر بسیاری از این پاسخ‌ها غالب است و می‌تواند توسط دارویی که قبلاً در حال استفاده است و استفاده از آن بی‌خطر است، هدف قرار گیرد.

فراهم کردن درمان‌های ایمن‌تر برای بیماران ژن‌درمانی

«امیدوارم یافته‌های ما درمان‌های ایمن‌تری را برای بیماران ژن‌درمانی فراهم کند. کشف ما همچنین فرصت‌های زیادی را برای گسترش بهتر سلول‌های بنیادی خون در شرایط خارج از بدن و گسترش مجموعه بیماری‌هایی که می‌توانیم از سلول‌های بنیادی خون برای بهبود زندگی بیماران استفاده کنیم، باز می‌کند. دکتر کریس جانسون از مؤسسه سلول‌های بنیادی دانشگاه کمبریج و اولین نویسنده این مطالعه گفت: «اگرچه انتظار داشتیم که حذف این سلول‌ها از بدن و کشت آن‌ها روی سطح پلاستیکی بیان ژن را تغییر دهد، اما میزان تغییری که پیدا کردیم. شگفت آور بود، زیرا با بیش از 10000 ژن تغییر یافته و پاسخ استرس قابل توجهی شناسایی شد. همچنین کشف این نکته قابل توجه بود که اکثر سلول‌های بنیادی خون از نظر عملکردی در طی پروتکل‌های ژن درمانی، قبل از پیوند مجدد به بیمار، از بین می‌روند. ما یک گلوگاه کلیدی را شناسایی کرده ایم که در آن عملکرد از بین می‌رود و کشت بالینی می‌تواند بهبود یابد. من امیدوارم که کار ما باعث پیشرفت در پروتکل‌های کشت برای مهار بهتر قدرت سلول‌های بنیادی خون و بهبود ایمنی و کارایی رویکردهای بالینی شود.»

پایان مطلب/.