به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، تیمی از دانشمندان، بزرگترین مجموعه گزارش‌شده از مدل‌های سلول‌های بنیادی بیماران ام‌اس را ایجاد کرده‌اند و از آن‌ها برای شناسایی راه‌های منحصربه‌فرد گلیا استفاده کردند. سلول‌های پشتیبان در مغز  به این بیماری کمک می‌کنند. این اولین مطالعه‌ای است که گزارش می‌دهد سلول‌های گلیال بیماران ام‌اس دارای علائم ذاتی بیماری هستند، مستقل از تأثیرات سیستم ایمنی، که به قدرت سلول‌های بنیادی برای آشکارسازی بیولوژی بیماری‌های جدید و نیاز به انواع جدیدی از درمان های ام اس احساس شد. مولتیپل اسکلروزیس (MS) یک بیماری التهابی و عصبی مزمن سیستم عصبی مرکزی (CNS) است که از تعامل پیچیده بین عوامل محیطی مانند عفونت ویروس اپشتین بار (EBV) و استعداد ژنتیکی ناشی می‌شود. در مراحل اولیه بیماری، MS معمولاً با علائم عصبی کانونی ناشی از ضایعات دمیلینه حاد همراه با درجاتی از ترمیم درون زا تظاهر می‌کند. افراد کمتری یک دوره پیشرونده از شروع بیماری را تجربه می‌کنند که با پیش آگهی بدتری همراه است. ناتوانی عصبی مربوط به مکانیسم‌های ترمیم ناموفق و تخریب عصبی است. انفیلتراسیون و التهاب سلول‌های ایمنی محیطی برجسته است و درمان‌هایی که سلول‌های B یا T را هدف قرار می‌دهند، ضایعات و عودهای جدید را به‌طور چشمگیری کاهش می‌دهند. تخریب عصبی باعث پیشرفت بیماری می‌شود که مکانیسم‌های بیماری را نشان می‌دهد که مستقل از ایمنی محیطی هستند. مکانیسم‌های پشت پیشرفت مزمن ام‌اس تنها تا حدی شناخته شده‌اند که نیاز فوری برآورده نشده را برجسته می‌کند. مطالعات ارتباط گسترده ژنومی (GWASs) و مطالعات اپی‌ژنومیک نیز انحرافات گلیال در ام اس را مستقل از ایمنی محیطی برجسته کرده‌اند. با این حال، مطالعات بر روی مغزهای پس از مرگ نمی‌توانند فنوتیپ های ذاتی سلول‌های گلیال در ام اس را از اثرات التهاب و ایمنی تشخیص دهند. سلول‌ها مدل‌های انسانی مبتنی بر فناوری سلول‌های بنیادی پرتوان القایی (iPSC) به طور فزاینده‌ای برای بررسی اختلالات پیچیده CNS استفاده می‌شوند و فرصتی برای بررسی اختلال عملکرد گلیال در MS فراهم می‌کنند.

نقش‌های پنهان گلیا در ام اس

ام اس یک بیماری خودایمنی است که زمانی رخ می‌دهد که سیستم ایمنی بدن به اشتباه به غلاف های محافظ میلین که اعصاب مغز و نخاع را احاطه کرده اند حمله می‌کند و منجر به ناتوانی عصبی قابل توجهی می شود. بیشتر تحقیقات و استراتژی‌های درمانی تاکنون بر روی مسدود کردن سیستم ایمنی بیش فعال متمرکز شده‌اند، اما اینکه چگونه سلول‌های خود مغز، به‌ویژه گلیا، در شروع و پیشرفت ام‌اس نقش دارند، همچنان یک راز باقی مانده است. این تیم از قدرت پلت‌فرم‌های اتوماسیون NYSCF برای ایجاد سلول‌های بنیادی پرتوان القایی (iPSC) از نمونه‌برداری‌های پوستی افراد مبتلا به ام‌اس استفاده کرد که منجر به ایجاد بزرگترین مجموعه از رده‌های سلول‌های بنیادی بیماران ام‌اس تا به امروز شد که زیرگروه‌های بالینی متنوعی را در بر می‌گیرد. سپس آنها iPSC ها را به سلول‌های گلیال  که شامل الیگودندروسیت‌ها و آستروسیت‌ها می‌شود، تبدیل کردند تا نقش آنها را در این بیماری بررسی کنند. محققان توانستند با تولید کشت‌های غنی‌شده با گلیا از سلول‌های بنیادی، نقش آن‌ها را در MS مستقل از محیط پیچیده بدن که دائماً با حضور سلول‌های ایمنی و سیگنال‌های التهابی تغییر می‌کند.  با استفاده از پروفایل بیان ژن تک‌سلولی، دانشمندان دریافتند که کشت گلیا مشتق شده از سلول‌های بنیادی از افراد مبتلا به ام اس پیشرونده اولیه (یک نوع شدید بیماری) حاوی الیگودندروسیت کمتری است. الیگودندروسیت‌ها مسئول تولید میلین هستند، غلاف محافظ اطراف رشته‌های عصبی که در ام اس از بین می‌رود. این مشاهدات درک متعارف ام اس را به چالش می‌کشد که صرفاً ناشی از اختلال عملکرد سیستم ایمنی است، و نشان می‌دهد که این بیماری ممکن است توسط فرآیندهایی که در خود مغز ایجاد می‌شود نیز تحریک شود. این تیم همچنین مشاهده کردند که مجموعه‌ای از ژن‌های مرتبط با عملکردهای ایمنی و التهابی به‌ویژه در کشت‌های گلیا مشتق از سلول‌های بنیادی بیماران ام‌اس فعال بودند و با آنچه که در نمونه‌های مغزی افراد متوفی مبتلا به MS مشاهده می‌کردند، مطابقت داشتند. علاوه بر این، دانشمندان NYSCF از آخرین پیشرفت‌های خود در هوش مصنوعی برای تشخیص تفاوت‌ها در آستروسیت‌هایی که به راحتی توسط چشم انسان قابل مشاهده نیستند، استفاده کردند. این واقعیت که گلیا ایجاد شده از سلول‌های بنیادی ویژگی های مشابه گلیا در مغز بیماران ام اس را نشان می‌دهد به ما نشان می‌دهد که مدل‌های سلول های بنیادی بازتاب بسیار دقیقی از آنچه در مغز بیماران زنده اتفاق می افتد ارائه می‌دهند و محققان می‌توانند از آنها برای به دست آوردن بینش های مهم استفاده کنند.

هدف جدیدی برای مداخله درمانی

به دلیل فعالیت خود ایمنی در ام اس، بسیاری از درمان‌های فعلی سیستم ایمنی را هدف قرار می‌دهند. این داروها به کاهش دفعات حملات ایمنی کمک می‌کنند، اما متأسفانه در جلوگیری از تخریب عصبی که باعث پیشرفت بیماری می‌شود، کوتاهی می‌کنند. یافته های این مطالعه فرصت‌های جدیدی را برای درمان ام اس باز می‌کند. با شناسایی رفتارهای سلول گلیال خاص که به بیماری کمک می‌کند، محققان اکنون می‌توانند درمان های بالقوه ای را که مستقیماً این سلول‌ها را هدف قرار می دهند، کشف کنند. این می‌تواند منجر به درمان‌های موثرتری شود که فراتر از سرکوب ساده سیستم ایمنی است و امید جدیدی را برای بیماران ایجاد می‌کند. یافته‌های محققان نشان‌دهنده یک جهش به جلو در درک آن‌ها از ام‌اس است و بر پتانسیل گسترده گلیا به‌عنوان هدفی برای مداخلات درمانی که می‌تواند چشم‌انداز درمان را برای بسیاری از بیماران تغییر دهد، تأکید می‌کند.

پیشرفت‌هایی که توسط دانش فعال شده است

این مطالعه با ترکیب قدرتمند قابلیت‌های منحصربه‌فرد NYSCF برای مدل‌سازی بیماری‌های مبتنی بر سلول‌های بنیادی در مقیاس بزرگ و تخصص آزمایشگاه Tesar در مطالعه گلیا در بیماری‌های عصبی و توسعه داروهای جدید امکان‌پذیر شد. این مطالعه نمونه قابل توجهی از علم تیمی است.

نتیجه گیری

در این مطالعه،  مدل‌سازی بیماری iPSC و رونویسی تک‌سلولی را برای شناسایی فنوتیپ‌های MS ذاتی سلول‌های گلیال که در غیاب محرک‌های التهابی یا تعامل با سلول‌های ایمنی محیطی رخ می‌دهند، ترکیب شدند. محققان دریافتند که کشت‌های مشتق شده از iPSC از افراد مبتلا به PPMS، الیگودندروسیت کمتری تولید می‌کنند. علاوه بر این، سلول‌های اصل و نسب iPSC-oligodendrocyte و iPSC-آستروسیت‌های افراد مبتلا به MS بیان ژن‌های ایمنی و التهابی را افزایش دادند که با آن‌ها در مغز پس از مرگ MS مطابقت داشت. این مطالعه ارزش مدل‌سازی iPSC را برای تولید انواع سلول‌های مرتبط با بیماری و ثبت فنوتیپ‌های ذاتی سلول‌های گلیال در MS برجسته می‌کند.

پایان مطلب./