کاربرد سلول های بنیادی در مدل سازی بیماری رشد غیر طبیعی استخوان
دانشمندان روشی نوین را با استفاده از سلول های بنیادی مشتق شده از بیمارانی با اختلالات ژنتیکی نادر استخوان جهت مطالعه اختلالات رشد استخوان ایجاد کردند.
امتیاز:
به گزارش بنیان به نقل از ucsf، این روش می تواند بیماری هایی را که در آن ماهیچه و تاندون ها به طور فزاینده ای به استخوان تبدیل می شوند، آشکار سازد و فرآیند مخرب مشابهی را که در بسیاری از جانبازان مشاهده می شود، مشخص نماید. این فرآیندهای مخرب شامل قطع عضو، صدمات مغزی و سیستم عصبی می باشد. این سخت شدن بافت ها در بیمارانی که جایگزینی مفصل و یا آسیب های شدید استخوانی دارند نیز دیده می شود.
مدل بیماری شرح داده شده در این مطالعه شامل گرفتن سلول های پوست از بیمارانی با بیماری استخوانی، برنامه ریزی مجدد آنها به مرحله جنینی خود در ظروف کشت و ایجاد سلول های بنیادی از آنها می باشد.
زمانی که این تیم تحقیقاتی سلول های بنیادی را ایجاد کردند، آنها مکانیسمی را شناسایی کردند که رشد غیر طبیعی استخوان را در بیماری های استخوانی غیر قابل درمان به نام fibrodysplasiaossificans progressiva یا FOP تحریک می کند. همچنین آنها دریافتند که مواد شیمیایی خاصی می توانند در سلول بنیادی رشد غیر طبیعی استخوان را کاهش دهند. این کشفیات به پیشرفت طراحی داروها در آینده کمک مؤثری خواهد کرد. بر طبق مطالعه جدید دکترEdward Hsiao، شرایط بوجود آمده توسط عوامل ژنتیکی و تروما از لحاظ علایم کلینیکی بسیار مشابه می باشد، هر دو با تشکیل استخوان در عضله همراه هستند که منجر به درد و محدود شدن حرکات می گردد. به گفته ایشان، مدل بیماری های سلولی در انسان به فهم بهتر این اختلالات و سایر بیماری ها منجر می شود.
مدل جدید FOP اخیرأ با نشان دادن اینکه یک ژن جهش یافته می تواند بر مراحل متفاوت تشکیل استخوان تأثیر بگذارد، بینشی را بر فرآیندهای این بیماری در FOP فراهم می کند.
در این مطالعه برای ایجاد مدل بیماری سلول بنیادی انسانی برای FOP از سلول های iPS استفاده کردند که نه از بافت های جنینی ، بلکه از بافت های بالغ مشتق می شوند.
دکتر Shinya Yamanaka جایزه نوبل سال 2012 را برای کشف چگونگی ایجاد سلول های iPS از سلول های پوست با استفاده از فاکتورهای پروتئینی دریافت کرد. این فاکتورها فرآیند برنامه ریزی مجدد را هدایت می کنند و سلول ها را به مراحل جنینی بر می گرداند تا پتانسیل ایجاد هر نوع سلولی را داشته باشند. از سلول های iPS جهت فهم بهتر بیماری ها به خصوص بیماری های ایجاد شده توسط ژن های جهش ها یافته استفاده می شود.
در این مطالعه نیز از سلول های iPS بوجود آمده از سلول های پوست استفاده شد. سلول های مشتق شده از بیماران FOP افزایش توده غضروفی و معدنی شدن استخوان را نشان دادند. این دو مرحله برای تشکیل استخوان بالغ بسیار حیاتی هستند.
پروتئین مورفوژنیک استخوانی (BMP) در مرحله تشکیل استخوان درون غضروف نقش بسیار مهمی را بازی می کند. FOP بدلیل ایجاد جهش در ژنی است که موجب ایجاد اختلال در رسپتور BMP شده ،که باعث افزایش تشکیل استخوان می شود. این سلول ها یک وسیله کلیدی برای یافتن راه های تحریک و کنترل رشد استخوان در انسان برای پزشکی ترمیمی یا ترمیم استخوان می باشند. سلول های iPS همچنین به محققین در شناسایی درمان بیماری های بسیار رایج مانند تصلب شراین، کلسیفیکاسیون عروقی کمک شایانی خواهد کرد.
پایان مطلب/