به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، از زمان کشف سلول‌های iPSC انسانی، هدف اصلی محققان در سراسر جهان استفاده از آنها برای کاربردهای مختلف پزشکی، از جمله سلول درمانی بوده است. در میان بیماری‌های مختلف انسانی، دیابت نوع 1 (T1DM) اولویت اصلی برای توسعه سلول درمانی بوده است. در حالی که اکثر تحقیقات پایه در مورد بیماری‌های انسانی از جوندگانی مانند موش و رت استفاده می‌کنند، تفاوت بین این گونه‌ها و انسان‌ها، از جمله آناتومی، اندازه بدن و حجم خون، ترجمه یافته‌ها را برای استفاده در کلینیک چالش برانگیز می‌کند. برای مطالعه اخیر منتشر شده در Cell Transplantation، تیمی از محققان یک مدل دیابت نوع 1 را برای آزمایش درمان‌های جدید بر اساس جزایر پانکراس مشتق از سلول iPSC ایجاد کردند. در توسعه محصولات سلول درمانی، مدل‌های حیوانی با نقص ایمنی که از نظر اندازه به انسان نزدیک‌تر هستند، برای  پیوند و مدل سازی در in vivo به آزمایش‌های بالینی ارزشمند هستند. در مطالعه حاضر، ما مدل‌های مینی خوک دیابتی نوع 1 را تولید کردیم و سپس سلول‌های جزایر پانکراس مشتق از سلول‌های بنیادی پرتوان القا شده توسط انسان (iPICs) را به آن پیوند زدیم. ما هایپرگلیسمی را با کاهش همزمان سطح پپتید C درون زا در خوک‌هایی که تحت جراحی بودند و طحال آنها برداشته شده بود، القا کردیم. پس از تخمین دوز موثر در داخل بدن سرکوب‌کننده‌های سیستم ایمنی (ISs) را با استفاده از روش‌های مختلف پیوند در یک خوک انجام دادیم.

دیابت نوع 1 (T1DM)

دیابت نوع 1 (T1DM) در نتیجه تخریب سلول‌های β آزاد کننده انسولین در جزایر پانکراس ایجاد می‌شود. تقریباً 3.3 تا 13.5 درصد از بیماران مبتلا به T1DM تنظیم ناپایدار گلوکز خون و علائم مکرر هیپوگلیسمی را علیرغم درمان با انسولین مناسب تجربه می‌کنند. برای این بیماران، پیوند پانکراس/جزایر یک گزینه درمانی امیدوارکننده است. با این حال، کمبود و کیفیت غیریکنواخت سلول‌ها در محیط‌های بالینی مانع از آن می‌شود. در این زمینه، جزایر مشتق شده از سلول‌های بنیادی به دلیل امکان سنجی ساخت سلول در مقیاس بزرگ با کیفیت یکنواخت به عنوان یک منبع سلول جایگزین توجه را به خود جلب کرده اند.

مزایای بکارگیری جنین خوک در مطالعات پیش بالینی

مدل‌های جوندگان T1DM اغلب برای ارزیابی پیوند و عملکرد جزایر اولیه و مشتق از سلول‌های بنیادی انسان استفاده می‌شوند. با این حال، انسان و جوندگان از نظر آناتومی، اندازه بدن و حجم خون تفاوت‌های قابل توجهی از خود نشان می‌دهند. این تغییرات ممکن است منجر به چالش‌های ترجمه شود. بنابراین، استفاده از مدل‌های حیوانی از نظر اندازه نزدیک به انسان برای به دست آوردن نتایج قابل ترجمه برای کاربردهای بالینی ترجیح داده می‌شود. در میان بسیاری از حیوانات آزمایشی، معمولاً از سگ‌ها، پستانداران غیر انسانی (NHPs) و خوک‌ها استفاده می‌شود. علاوه بر این، پوست مینی خوک از جنبه‌های متعددی مانند اجزای سلولی و ضخامت لایه‌های پوست به پوست انسان شباهت دارد. در واقع، خوک‌ها برای ارزیابی دستگاه‌های جراحی به اندازه انسان و همچنین پمپ‌های انسولین که در فضای زیر جلدی قرار می‌گیرند، مورد استفاده قرار گرفته‌اند. بنابراین، مینی خوک‌های دیابتی نیز ممکن است مدل‌های مفیدی برای ارزیابی جزایر مشتق شده از سلول‌های بنیادی انسانی برای درمان دیابت باشند. با این حال، گزارش‌های مربوط به استفاده از مینی خوک‌های دیابتی برای پیوند خارجی به دلیل پیچیدگی کنترل ایمنی خارجی در این مدل‌ها محدود است. Itoh و همکاران 12 اخیراً با ترکیب تیمکتومی، اسپلنکتومی، سازگاری طولانی مدت پیوند عروق مصنوعی انسان را در خوک‌های کوچک نشان دادند. یافته‌های آن‌ها نشان می‌دهد که مینی خوک‌های به خطر افتاده با سیستم ایمنی می‌توانند یک پلتفرم امیدوارکننده برای پیوند زنوژنیک فراهم کنند و به عنوان مدلی برای ارزیابی پتانسیل سلول درمانی با استفاده از جزایر مشتق شده از سلول‌های بنیادی انسانی، از جمله تکنیک‌های جراحی در بافت پوست، عمل کنند.

شیوه تحقیقاتی

یک هفته قبل از پیوند iPSC، داروهای سرکوب کننده سیستم ایمنی (به عنوان مثال، سیکلوسپورین، مایکوفنولات موفتیل و پردنیزولون) نیز به مینی خوک‌ها تجویز شد که غلظت موثر داروها و متابولیت‌های فعال آنها برای اطمینان از سرکوب ایمنی مناسب اندازه گیری شد. سپس، iPSCها به نواحی مختلف، از جمله فضای پیش صفاقی و زیر جلدی، با ترکیب‌های مختلف ایمپلنت پیوند شدند. سطح پپتید C انسانی در پلاسما به عنوان معیاری از عملکرد iPSC بررسی شد. علاوه بر این، به تجزیه و تحلیل بافت شناسی برای مقایسه مکان‌های پیوند پرداخته شد. در حالی که سلول‌های پیوند شده زمانی که سلول‌ها به فضای پیش صفاقی پیوند می‌شوند، شایع‌تر بودند، سایر مکان‌ها معمولاً ترشح سلول‌های ایمنی و فیبروز عظیم را نشان می‌دهند. تجزیه و تحلیل‌های بیشتر نشان داد که iPSC‌های پیوند شده تنها اندکی توسط سلول‌های CD3+ T و ماکروفاژها، با ساختارهای جزیره‌مانند و بیانگرهای مناسب نوع سلولی مورد حمله قرار گرفتند. سپس، تیم تحقیقاتی همان تعداد iPSC را در فضای زیر جلدی یا پیش صفاقی حیوانات مختلف پیوند زدند. آنها دریافتند که سطوح پپتید C در هنگام پیوند iPSC در فضای پیش صفاقی نسبت به فضای زیر جلدی زودتر و بالاتر تشخیص داده می‌شود و آن را به عنوان یک مکان پیوند ایده‌آل برجسته می‌کند.

نتایج کسب شده از این مطالعه

از این نتایج، تیم تحقیقاتی مشترک می‌توانند این کار را بیشتر گسترش دهند و آزمایش جامع iPSCها را برای اثرات درمانی آنها در یک مدل T1DM با شباهت‌های بیشتر به فیزیولوژی انسان آغاز کنند. با چنین مزایایی، محققان امیدوارند که بتوانند درمان‌های مبتنی بر iPIC و ترکیبات ایمپلنت را با دقت بیشتری ارزیابی کنند تا از ایمنی و پتانسیل درمانی آنها قبل از حرکت به سمت آزمایش‌های بالینی در بیماران انسانی اطمینان حاصل کنند.

پایان مطلب/.