به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، پزشکی ترمیمی وعده‌ای استثنائی دارد که در آینده بیماران نیازمند به سلول‌ها، بافت‌ها یا ارگان‌های جدید دیگر مجبور به اتکا به اهداکنندگان نخواهند بود. کمبود ارگان‌ها و ناسازگاری‌های نوع سلول دیگر مشکلات گذشته خواهند بود و به‌جای آن گزینه‌های امن و در دسترس به‌طور فوری برای هر کسی که به پیوند نیاز داشته باشد، وجود خواهد داشت. این رشته هنوز با چالش‌های زیادی مواجه است، از جمله وظیفه غیرمستقیم متقاعد کردن سلول‌های بنیادی به تمایز به انواع سلول‌های مورد نظر برای درمان. حتی اگر سلول‌ها یا بافت‌های صحیح ساخته شوند و بتوانند به‌طور موفقیت‌آمیز در بدن عمل کنند، رد ایمنی هنوز مانع بزرگی برای استفاده از آن‌ها است. در مطالعه اخیر که در مجله  Cell Reports منتشر شده است، محققان همکاری منحصر به فردی را توصیف کردند که از تخصص مهندسی سلول‌های بتا در آزمایشگاه هولگر روس، استاد داروسازی و درمان‌های دانشگاه فلوریدا، بهره برده و آن را با تخصص جراحی ظریف و مهندسی سلول‌های CAR T در مرکز هولینگز ترکیب کردند.

بافت‌های مشتق شده از سلول‌های بنیادی

بافت‌های مشتق شده از سلول‌های بنیادی پتانسیل انقلابی در زمینه پزشکی ترمیمی دارند و چندین آزمایش بالینی در حال انجام است. با این حال، بسیاری از این مطالعات بر سرکوب ایمنی سیستمیک تکیه دارند که بیماران را در معرض عوارض جانبی متعددی قرار می‌دهد، مانند عفونت‌های ویروسی، نِفروتوکسیسیته، نورو توکسیسیته و هایپرگلیسمی، و این مسئله باعث می‌شود که تعداد زیادی از بیماران از این درمان‌ها کنار گذاشته شوند. سلول‌های T تنظیمی (Tregs) سلول‌های ایمنی‌سرکوبگر بسیار مؤثری هستند که از بیش از دوازده مکانیزم شناخته‌شده برای مهار پاسخ‌های ایمنی استفاده می‌کنند، از جمله تولید فاکتورهای حل‌شونده ایمنی‌سرکوبگر، جداسازی اینترلوکین-2 (IL-2)، مهار از طریق گیرنده‌ها و تنظیم سلول‌های ارائه‌دهنده آنتی‌ژن برای مهار فعال‌سازی سلول‌های T مؤثر (Teff). بنابراین، Tregs یک هدف جذاب برای دستکاری به‌منظور القا یا بازیابی تحمل ایمنی هستند، که به‌طور بالقوه می‌تواند نیاز به سرکوب سیستمیک معمول در گیرندگان پیوند را دور بزند. سلول‌های T تنظیمی انسانی می‌توانند جداسازی، تکثیر و مجدداً به بیماران تزریق شوند. با این حال، به‌دلیل فراوانی نسبتاً کم Tregs خاص آنتی‌ژن، استفاده از Tregs طبیعی به‌عنوان یک جمعیت درمانی در بالین چالش‌برانگیز بوده است. مدل‌های بیماری پیش‌بالینی نشان می‌دهند که Tregs خاص آنتی‌ژن مؤثرتر از Tregs پلی‌کلونال گسترش‌یافته در مهار پاسخ‌های ایمنی هستند. بنابراین، اختصاص دادن ویژگی خاص آنتی‌ژن به Tregs پلی‌کلونال مشتق از بیماران ممکن است رویکرد مؤثری برای القا تحمل ایمنی در حالی که از سرکوب ایمنی غیرهدف جلوگیری می‌کند، باشد.

درمان‌های پزشکی ترمیمی برای بیماری دیابت

برای غلبه بر این موانع، درمان‌های پزشکی ترمیمی در حال حاضر نیاز به سرکوب سیستم ایمنی دارند که باعث می‌شود بیماران در معرض خطرات محیطی مانند ویروس‌ها، باکتری‌ها و سلول‌های سرطانی قرار گیرند. در یک رویکرد نوآورانه برای مقابله با این موانع، محققان دانشگاه پزشکی کارولینای جنوبی (MUSC) و دانشگاه فلوریدا اخیراً در یک همکاری خاص استراتژی منحصر به فردی برای درمان دیابت نوع 1 (T1D) با استفاده از پیوند سلول‌های بتا برچسب‌گذاری‌شده در کنار محافظت ایمنی محلی توسط سلول‌های ایمنی تخصصی ارائه کردند که همچنین با یک مولکول هدف‌گیری بی‌اثر تکمیل شده‌اند. لئوناردو فریرا، دکترای تحقیقاتی از مرکز سرطان هولینگز در MUSC و یکی از محققان اصلی این مطالعه، بیان کرد که ترکیب مهندسی سلول‌های بنیادی و مهندسی سلول‌های T تنظیمی (Treg) اولین گام به‌سوی یک راه‌حل در دسترس، آماده برای استفاده در درمان T1D است.

مسئله دیابت نوع 1

برای بیماران مبتلا به دیابت نوع 1، مشکل با حمله سیستم ایمنی به سلول‌های بتا پانکراس که مسئول تولید هورمون انسولین برای تنظیم سطح گلوکز خون هستند، آغاز می‌شود. بدون راهی قابل اعتماد برای تنظیم خودکار سطح گلوکز خون، بیماران مجبور به پیروی از رژیم پیچیده‌ای از نظارت بر گلوکز و مدیریت انسولین هستند تا سلامت خود را حفظ کرده و از مشکلات خطرناکی مانند نوروپاتی، قطع عضو و کوری جلوگیری کنند. در حال حاضر، برخی از بیماران با کنترل ضعیف دیابت نوع 1 ممکن است پیوند سلول‌های جزایر از سلول‌های بتای یک اهداکننده را در نظر بگیرند. سلول‌های بتا از پانکراس یک اهداکننده استخراج شده و پس از تصفیه به کبد بیمار منتقل می‌شوند تا در آنجا مستقر شده و شروع به ترشح انسولین کنند. با این حال، این گزینه نیاز به سرکوب سیستم ایمنی برای باقی عمر بیمار دارد تا بدن سلول‌های بتای خارجی را رد نکند. این روش همچنین نیازمند دسترسی به سلول‌های اهداکننده است که ممکن است زمان‌های طولانی را به‌دنبال داشته باشد یا اصلاً امکان‌پذیر نباشد.

استراتژی نوآورانه در شیوه مطالعاتی

برای تمرکز بر راه‌حلی جایگزین، محققان از استراتژی مهندسی با استفاده از سلول‌های بتای برچسب‌گذاری‌شده که از سلول‌های بنیادی تولید شده‌اند، استفاده کردند. و برای ایجاد محافظت ایمنی محلی، محققان تصمیم گرفتند از سلول‌های T تنظیمی (Tregs)، نوعی از سلول‌های ایمنی که مسئول نظارت و کنترل پاسخ ایمنی هستند، استفاده کنند. بیشتر سلول‌های سیستم ایمنی روی از بین بردن عناصر مهاجم متمرکز هستند"، فریرا گفت. "اما سلول‌های Tregs فرماندهان سیستم ایمنی هستند. آن‌ها از این اطمینان می‌دهند که هیچ چیزی از حد فراتر نرود و به سیستم ایمنی آموزش می‌دهند که چگونه در آینده پاسخ دهد." محققان از یک مدل موش برای آزمایش استراتژی خود استفاده کردند. با پیوند سلول‌های بتا مهندسی‌شده از سلول‌های بنیادی که یک برچسب غیرواکنشی (نسخه غیرفعال گیرنده فاکتور رشد اپیدرمال) داشتند، به کپسول‌های کلیه موش‌های ایمنی‌کمبود، آن‌ها نشان دادند که سلول‌ها جذب شده و شروع به تولید انسولین عملکردی کردند. در مرحله بعدی آزمایش، موش‌ها در معرض نوعی از سلول‌های ایمنی مهاجم قرار گرفتند تا قابلیت بقا سلول‌های بتای پیوندی در برابر یک پاسخ ایمنی شبیه‌سازی‌شده بررسی شود. همانطور که انتظار می‌رفت، همه سلول‌های بتا توسط پاسخ ایمنی از بین رفتند، همانطور که در افراد مبتلا به T1D رخ می‌دهد. برای جلوگیری از این پاسخ کشنده، در مرحله بعدی محققان سلول‌های Tregs تخصصی را به همراه چالش ایمنی افزودند. این سلول‌ها با فناوری CAR برچسب‌گذاری شده بودند و یک گیرنده که به‌طور خاص برچسب غیرفعال EGFR موجود بر روی سلول‌های بتای پیوندی را شناسایی می‌کرد، داشتند. با این گام اضافی، محققان موفق شدند محافظت ایمنی مورد نظر خود را مشاهده کنند و همینطور مشاهده کردند که سلول‌های بتای پیوندی در خانه جدید خود ایمن، سالم و عملکردی باقی ماندند.

گام‌های بعدی

فریرا از نتایج شگفت‌زده و هیجان‌زده است و برای گام‌های بعدی آماده است. "با این رویکرد"، او گفت، "ما هم قفل و هم کلید ایجاد تحمل ایمنی را ساختیم." حالا که فریرا و همکارانش قابلیت این رویکرد را برای درمان T1D نشان داده‌اند، آن‌ها قصد دارند تحقیقات خود را ادامه دهند، از جمله ساخت یک کتابخانه کامل از قفل‌ها و کلیدها سلول‌های بنیادی تمایز یافته و Tregs محافظ برچسب‌گذاری شده، برای اهداف مختلف، از جمله هدف‌گیری برخی سرطان‌ها، لوپوس و سایر بیماری‌های خودایمنی بود که به کارگرفته شدند.

سؤالات باقی‌مانده

چند سوال هنوز باقی است، مانند لیگاند خاصی که باید برای پیوند انسانی استفاده شود و طول عمر محافظت ایمنی تحت‌عنوان Treg. لیگاند یا برچسب باید غیرفعال باشد و تأثیر منفی بر عملکرد سلول‌ها نداشته باشد یا هیچ واکنشی که باعث ایجاد عوارض جانبی شود، ایجاد نکند. همچنین هنوز مشخص نیست که آیا یک درمان Treg مؤثر خواهد بود یا ممکن است نیاز به تکرار در فواصل زمانی خاص داشته باشد. چون سلول‌های Tregs می‌توانند به سلول‌های ایمنی آموزش دهند تا تحمل ایمنی را حفظ کنند، ممکن است یک درمان کافی باشد، اما تحقیقات بیشتری لازم است تا اثرات طولانی‌مدت آن را درک کنیم. پاسخ به این سؤالات و تأیید صحت این رویکرد در انسان‌ها می‌تواند به‌زودی دیابت نوع 1 را از یک بیماری مزمن و پرهزینه با مشکلات زیاد به بیماری تبدیل کند که مدیریت آن بسیار ساده‌تر باشد.

پایان مطلب/.