براساس مطالعه پیش بالینی محققان در پزشکی ویل کورنل، سلول های بنیادی معده انسان می توانند در پاسخ به افزایش سطح قند خون به سلول هایی تبدیل شوند که انسولین ترشح می کنند و رویکرد امیدوارکننده ای برای درمان دیابت ارائه می دهند.
در این مطالعه که در Nature Cell Biology منتشر شد، محققان نشان دادند که میتوانند سلولهای بنیادی بهدستآمده از بافت معده انسان را بگیرند و مستقیماً با کارایی بسیار بالا به سلولهایی که شباهت زیادی به سلولهای ترشحکننده انسولین پانکراس معروف به سلولهای بتا دارند، دوباره برنامهریزی کنند. پیوند گروه های کوچکی از این سلول ها، علائم بیماری را در مدل موش دیابت معکوس کرد.
دکتر جو ژو، نویسنده ارشد این مطالعه گفت: ” این یک مطالعه اثبات مفهوم است که به ما پایه و اساس محکمی برای توسعه درمان براساس سلولهای خود بیماران، برای دیابت نوع ۱ و دیابت نوع ۲ شدید میدهد.” انسولین هورمونی است که سطح گلوکز خون را تنظیم می کند، بدون آن، گلوکز خون بسیار بالا می رود و باعث دیابت و عوارض فراوان آن می شود. تخمین زده میشود که ۱.۶ میلیون آمریکایی مبتلا به دیابت نوع ۱ هستند که ناشی از حمله خود ایمنی است که سلولهای بتا را در پانکراس از بین میبرد.
حداقل چندین میلیون آمریکایی دیگر به دلیل دیابت نوع ۲ شدید فاقد سلولهای بتا کافی هستند. درمانهای فعلی در چنین مواردی شامل تزریق انسولین به صورت دستی و با پمپ است که دارای معایب متعددی از جمله درد، کنترل بالقوه ناکارآمد گلوکز و لزوم استفاده از تجهیزات سنگین میباشد.
محققان پزشکی قصد دارند با پیوند سلول های انسانی که مانند سلول های بتا عمل می کنند، عملکرد سلول های بتا را به روشی طبیعی تر جایگزین کنند: سنجش خودکار سطح قند خون و ترشح انسولین در صورت نیاز. در حالت ایدهآل، چنین پیوندی از سلولهای خود بیماران برای جلوگیری از مشکل رد پیوند استفاده میکند.
دکتر ژو بیش از ۱۵ سال است که برای رسیدن به این هدف تلاش میکند. در آزمایش های اولیه به عنوان یک محقق پسادکتری، او کشف کرد که سلول های معمولی لوزالمعده می توانند با وادار کردن فعال سازی سه فاکتور رونویسی یا پروتئین هایی که بیان ژن را کنترل می کنند، به سلول های بتا تولید کننده انسولین تبدیل شوند که منجر به فعال سازی بعدی ژن های مورد نیاز برای توسعه سلول های بتای طبیعی می شود.
در یک مطالعه در سال ۲۰۱۶، دوباره در موشها، او و تیم او نشان دادند که سلولهای بنیادی خاصی در معده، به نام سلولهای بنیادی معده، به شدت به این روش فعالسازی سه عاملی حساس هستند.
دکتر ژو گفت: ” معده سلول های ترشح کننده هورمون خود را می سازد و سلول های معده و سلول های پانکراس در مرحله جنینی رشد در مجاورت هم قرار دارند، بنابراین از این نظر کاملا تعجب آور نیست که سلول های بنیادی معده بتوانند به آسانی به سلول های ترشح کننده انسولین شبه بتا تبدیل شوند.”
تلاش برای تولید مجدد این نتایج با استفاده از سلولهای بنیادی معده انسان، که در یک روش سرپایی به نام آندوسکوپی به راحتی می توان آنها را از بیماران برداشت، با موانع فنی مختلف کند شد. با این حال، در مطالعه جدید، به رهبری نویسنده اول، دکتر ژیائوفانگ هوانگ، استاد زیستشناسی مولکولی در پزشکی ویل کورنل، محققان در نهایت به موفقیت دست یافتند.
پس از تبدیل سلولهای بنیادی معده انسان به سلولهای بتا، این تیم سلولها را در خوشههای کوچکی به نام ارگانوئیدها رشد دادند و دریافتند که این قطعات بافتی اندام مانند به سرعت به گلوکز حساس میشوند و با ترشح انسولین پاسخ میدهند.
وقتی به موشهای دیابتی پیوند زده شدند، اندامکهای شبیه بتا عمدتا مانند سلولهای بتای لوزالمعده واقعی عمل میکردند و در پاسخ به افزایش قند خون، انسولین ترشح میکردند و در نتیجه سطح گلوکز خون را ثابت نگه میداشتند. این پیوندها همچنین تا زمانی که محققان آن ها را شش ماه تحت نظر داشتند به کار خود ادامه دادند که نشان دهنده دوام خوب بود.
دکتر ژو گفت که او و آزمایشگاهش هنوز باید روش خود را به طرق مختلف بهینه کنند تا بتوان آن را برای استفاده بالینی در نظر گرفت. بهبودهای ضروری شامل روش هایی برای افزایش مقیاس تولید سلول های بتا برای پیوند به انسان و اصلاحاتی در سلول های شبه بتا برای آسیب پذیری کم تر آن ها در برابر نوع حمله ایمنی است که در ابتدا سلول های بتا را در بیماران مبتلا به دیابت نوع ۱ از بین می برد.
در نهایت، محققان امیدوارند تکنیکی را توسعه دهند که برداشت نسبتا آسان سلول های بنیادی معده از بیماران را ممکن کند و پس از آن، هفته ها بعد، ارگانوئیدهای ترشح کننده انسولین را پیوند بزنند که بدون نیاز به داروی بیشتر، سطح قند خون را تنظیم می کنند.
منبع: medicalxpress
