به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، دیابت نوع 1 (T1DM) یک نگرانی جهانی در حال رشد است که تقریباً 8.5 میلیون نفر را در سراسر جهان تحت تأثیر قرار می‌دهد. دیابت نوع 1 با تخریب خود ایمنی سلول‌های β پانکراس مشخص می‌شود که منجر به اختلال در هموستاز گلوکز می‌شود. بنابراین مداخله درمانی برای دیابت T1 مستلزم یک رژیم پیچیده نظارت بر قند خون و تجویز انسولین اگزوژن برای تنظیم سطح گلوکز خون است. در مطالعه اخیر منتشر شده در مجله Nature Reviews Endocrinology، محققان پیشرفت در درمان‌های جایگزین سلولی برای دیابت نوع 1 (T1DM)، را با تمرکز بر تولید سلول‌های β قابل تجدید، بهبود روش‌های پیوند، و رسیدگی به چالش‌های مربوط به تعدیل ایمنی و کاربرد بالینی را بررسی کردند.

دیابت نوع 1

دیابت نوع 1 میلیون نفر در سراسر جهان، تقریبا 1.52 میلیون بیمار زیر 20 سال را تحت تاثیر قرار می‌دهد. دیابت نوع 1 ناشی از تخریب خودایمنی سلول‌های β پانکراس، در نتیجه نارسایی انسولین، و هایپرگلیسمی مزمن است. اگرچه نظارت بر گلوکز و دوز انسولین به مدیریت بیماری کمک می‌کند، دستیابی به کنترل گلیسمی مطلوب همچنان چالش برانگیز است. پیوند جزایر پانکراس یا سلول بتا یک درمان بالقوه ارائه می‌دهد، اما با چالش‌هایی مانند محدودیت در دسترس بودن اهداکننده، پیوند سلولی ضعیف و نیاز به سرکوب سیستم ایمنی مادام العمر مواجه است. تحقیقات فعلی بر بهبود تحویل سلولی، یافتن منابع سلولی جایگزین و کاهش اتکا به سرکوب سیستم ایمنی متمرکز است. در بررسی حاضر، محققان پیشرفت‌های فعلی در پیوند سلولی برای دیابت نوع 1 را با تمرکز بر تولید سلول‌های β، فناوری‌های تحویل، تعدیل ایمنی، مدل‌های حیوانی مرتبط و ترجمه بالینی این درمان‌ها مورد بحث قرار دادند.

منابع سلول جزیره ای تجدید پذیر

در دسترس بودن محدود جزایر اهداکننده باعث توسعه جزایر مشتق شده از سلول‌های بنیادی به عنوان یک منبع تجدیدپذیر برای درمان دیابت نوع 1 شده است. این جزایر که از سلول‌های بنیادی پرتوان انسانی (hPSCs) تولید شده‌اند، در آزمایش‌های بالینی امیدوارکننده هستند، اما به دلیل عدم بلوغ عملکردی، مسائل مربوط به هویت رونویسی و ناتوانی در کنترل نسبت سلول‌های β، α و δ، به چالش کشیده می‌شوند. در طول تمایز آزمایشگاهی، تعداد قابل توجهی از سلول‌ها ممکن است هویت ناخواسته‌ای پیدا کنند، شبیه سلول‌های انتروکرومافین تولیدکننده سروتونین، که کاربرد آنها را در درمان T1DM پیچیده می‌کند. در حالی که پیوند in vivo می‌تواند عملکرد این سلول‌ها را بهبود بخشد، بهینه‌سازی فرآیندهای تولید آزمایشگاهی و اطمینان از ایمنی، به‌ویژه در مورد انواع سلول‌های غیرمتعهد که می‌توانند تومور ایجاد کنند و اطمینان از ثبات ژنتیکی، حیاتی است. پیشرفت‌ها در تولید مقیاس‌پذیر، پروتکل‌های مشخصه‌سازی و نگهداری سرما برای پذیرش بالینی و دسترسی به این درمان‌ها ضروری است.

استراتژی‌های تحویل سلولی

پیوند جزایر پانکراس برای دیابت نوع 1 شامل استراتژی‌هایی مانند میکرو کپسوله و ماکرو کپسوله برای محافظت از سلول‌های جزایر و افزایش عملکرد آنها است. میکروکپسوله سلول‌ها را در میکروسفرهای ژل مانند محصور می‌کند و به تبادل مواد مغذی اجازه می‌دهد و در عین حال از آنها در برابر حملات ایمنی محافظت می‌کند. با این حال، چالش‌هایی مانند التهاب و رشد بیش از حد فیبروتیک بر زنده ماندن طولانی مدت تأثیر می‌گذارد. ماکرو کپسوله‌سازی دوزهای سلولی بزرگ‌تری را در واحدهای قابل بازیابی ارائه می‌کند، اما با مشکلاتی در تامین اکسیژن و فیبروز مواجه است. هدف دستگاه‌ها و داربست‌های باز، عروق‌سازی مستقیم گرافت‌ها برای بهبود یکپارچگی و عملکرد، با استفاده از روش‌هایی مانند روش‌های کاشت-پیوند همزمان، داربست‌های بافت سلول‌زدایی‌شده و معماری‌های چاپ سه‌بعدی است. سیستم‌های پیش عروقی نیز برای ایجاد یک شبکه عروقی قبل از پیوند سلول، بهبود بقای سلول و کاهش پاسخ‌های ایمنی مورد بررسی قرار می‌گیرند. علی‌رغم این نوآوری‌ها، اطمینان از انتقال جرم کافی اکسیژن، گلوکز و انسولین در دستگاه‌های کپسوله‌سازی و مدیریت اندازه پیوند و حفاظت ایمنی همچنان موانع مهمی هستند. در حالی که این رویکردها امیدوارکننده هستند، چالش‌ها در دستیابی به اثربخشی طولانی‌مدت، به حداقل رساندن دفع ایمنی، و بهینه‌سازی اکسیژن و تحویل مواد مغذی به سلول‌های پیوندی باقی می‌ماند.

روش‌های جایگزین ایمن

جایگزینی سلول β با چالش‌هایی متفاوت از بیماری‌های غیرخودایمنی مواجه است که عمدتاً به دلیل نیاز به جلوگیری از عود خود ایمنی است. درمان‌های سرکوب‌کننده سیستم ایمنی فعلی مؤثر هستند، اما دارای عوارض جانبی شدید، از جمله سمیت اندام‌ها و افزایش خطر عفونت هستند. استراتژی‌های نوظهور بر تعدیل ایمنی هدفمندتر و کمتر سمی تمرکز دارند. اینها شامل تحویل دارویی موضعی مبتنی بر مواد زیستی، تحویل مشترک جزایر با سلول‌های تعدیل‌کننده ایمنی، و کاهش ایمنی‌زایی پیوند جزایر از طریق تکنیک‌های ویرایش ژن پیشرفته است. بیومواد می‌تواند داروهای تعدیل کننده ایمنی را مستقیماً به محل پیوند برساند، در حالی که تحویل همزمان با سلول‌هایی مانند سلول‌های بنیادی مزانشیمی، بقای جزایر را بهبود می‌بخشد. فن‌آوری‌های ویرایش ژن، مانند CRISPR-Cas9، برای مهندسی پیوند جزایر کم‌ایمنی با از بین بردن نشانگرهای ایمنی زا یا بیان بیش از حد سیگنال‌های حفاظتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. با این حال، تأثیر بلندمدت این تغییرات ژنتیکی نامشخص است و نگرانی‌های ایمنی در مورد پتانسیل فرار ایمنی توسط این سلول‌های اصلاح‌شده وجود دارد.

پیوند در مدل‌های حیوانی

مدل‌های حیوانی از توسعه استراتژی‌های پیوند سلولی و مداخلات تعدیل‌کننده ایمنی پشتیبانی می‌کنند. مدل‌های نقص ایمنی، که عمدتاً از موش‌ها استفاده می‌کنند، امکان مطالعه پیوند جزایر انسانی را بدون رد کردن فراهم می‌کنند. در مقابل، مدل‌های دارای قابلیت ایمنی مانند موش‌ها، خوک‌ها و پستانداران غیرانسانی (NHPs)، پاسخ‌های ایمنی انسانی را که برای ارزیابی استراتژی‌های محافظت از التهاب و ایمنی حیاتی هستند، بهتر تقلید می‌کنند. مدل‌های انسانی، با ترکیب اجزای ایمنی انسان، بستری منحصربه‌فرد برای ارزیابی ایمنی‌زایی پیوند سلول‌های β و مداخلات درمانی علی‌رغم محدودیت‌هایی مانند بیماری پیوند در مقابل میزبان و بازه‌های زمانی آزمایشی کوتاه‌تر فراهم می‌کنند. خوک ها به دلیل شباهت‌های فیزیولوژیکی خود به انسان، بینش‌هایی را در مورد پیوند جزایر ارائه می‌دهند، در حالی که NHP ها به عنوان مدل‌های ارزشمند ترجمه ای عمل می‌کنند و به درک پاسخ‌های ایمنی و توسعه استراتژی‌های سرکوب کننده سیستم ایمنی جدید کمک می‌کنند. این مدل‌ها با هم، ارزیابی جامع مداخلات درمانی برای دیابت T1 را تسهیل می‌کنند.

ترجمه بالینی

هماهنگ کردن پروتکل‌های آزمایش بالینی برای توسعه درمان جایگزینی سلول‌های بتا حیاتی است. خصوصیات سلول‌های β مشتق از سلول‌های بنیادی باید شامل ارزیابی‌های ترکیبی و عملکردی باشد. مطالعات اولیه جوندگان باید تحویل سلولی و پاسخ‌های ایمنی را با اعتبار بیشتر در مدل‌های حیوانی بزرگتر ارزیابی کند. توسعه یک محصول جایگزین سلول β شامل منابع سلولی تجدیدپذیر، تحویل موثر و پیشگیری از رد ایمنی است. هدف ایجاد یک محصول ایمن و قابل تکرار است که کنترل قند خون را برای بیش از ده سال بدون سرکوب سیستم ایمنی بازیابی کند.

نتیجه گیری و چشم انداز

در نتیجه، پیوند سلولی برای دیابت نوع 1 به طور قابل توجهی تکامل یافته است، با جزایر مشتق شده از سلول‌های بنیادی نویدبخش کاربرد بالینی است. با این حال، چالش‌های مربوط به ترکیب سلولی، بلوغ عملکردی و ایمنی طولانی‌مدت همچنان حوزه‌های مهم تمرکز هستند. پیوندهای مشارکتی با ادغام فناوری‌های مکمل پیشرفت را تسریع می‌کنند. هدف از نوآوری‌ها در منابع سلول بتا تجدیدپذیر، فناوری ویرایش ژن و روش‌های پیوند زیر جلدی، بهبود تحویل سلولی، تعدیل ایمنی و نتایج بیمار است. هدف توسعه یک درمان کاربردی و قابل دسترس است که کیفیت زندگی بیماران دیابت نوع1 را بهبود می‌بخشد.

پایان مطلب/.