تولید منابع نا‌محدود خون از سلول های بنیادی

دو مقاله منتشر شده در این هفته حاکی از این است که دانشمندان به توانایی تولید مقدار انبوهی از سلول های خونی از سلول های بنیادی خود بیمار نزدیک هستند.

این انقلابی در درمان بیمارانی است که مکررا به انتقال خون نیازمندند،همچنین برای کسانی که دچار اختلال در مغز استخوان بوده و در تقلا برای یافتن اهدا کننده سالم و سازگار هستند.

میک باتیا، از دانشگاه McMaster کانادا،که جزو هیچکدام از تحقیقات نبود، در Nature News گفت:

برای سال های طولانی،بخش هایی از این دستورالعمل یافت شداما هرگز به نقطه مورد نظر نرسید.

این اولین بار است که محقین تمامی موارد را بررسی و سلول های بنیادی خون را ساختند.

دو نوع متفاوت از سلول های بنیادی وجود دارد:

جنینی، که قبل از اینکه سلول ها در جنین شروع به تمایز کنند وجود دارند. و سلول های بنیادی بالغ که برای ترمیم و جایگزینی سلول های پیر و آسیب دیده هستند.

از سال۲۰۰۶، زمانیکه برای اولین بار سلول های بالغ موش به نوعی سلول های بنیادی بالغ به نام «سلول های بنیادی پرتوان القا شده» (سلول های iPS) برگشت داده شده بودند،عرصه برای تولید سلول های بنیادی جدید سوق داده شده است.

هدف این است که سلول های استخراج شده از بدن خود بیمار به سلول های iPS بازگشت داده شوند، بنابرین منبع خونی نا‌محدودی برای بیمار تولید می­شود و احتیاج به اهدا کننده خون نخواهد بود.

ریو سوگیمورا،یکی از محققین بیمارستان کودکان بوستون، می­گوید:

این قدم، فرصت این را فراهم می­کند تا سلول ها را از بدن بیماری که دارای اختلالات ژنتیکی خونی است،استخراج کرده و با استفاده از اصلاح ژن، نقص ژنتیکی آن ها را تصحیح کرده و سلول های خونی کارآمد بسازیم.

همچنین این توانایی را به ما می­دهد تا منبع نا­محدودی از خون و سلول های بنیادی خون ، از اهدا کننده های جهانی داشته باشیم. این عملا منبع خون را برای بیماران نیازمند انتقال خون تکمیل می­کند.

در مقاله اول، محققین هردو سلول های بنیادی جنینی و iPS را استفاده کرده و سلول ها را در معرض سیگنال های شیمیایی که آن ها را برای تغییر به سلول های تمایز یافته ؛ مانند اندوتلیوم هموژنیک(پیشرو سلول های خون) هدایت می­کند، قرار دادند.

سپس تیم، فاکتور های رونویسی(ژن هایی که پروتئین های رونویسی کننده DNA را کد می­کنند) را که سلول ها را به حالت خون سازی تبدیل می­کردند، اضافه کردند.

محققین دریافتند که ۵ فاکتور رونویسی(RUNX1، ERG، LCOR، HOXA5 ،HOXA9 )برای تبدیل سلول ها به فرم صحیح نیاز بودند.

زمانیکه این سلول های جدید را به موش ها تزریق کردند، ان ها ادغام شده و انواع گوناگونی از سلول های خونی شامل گلبول های قرمز و سلول های ایمنی را تشکیل دادند.

جرج دلی، سرپرست تحقیقات، در مقاله می­گوید:

خوشبختانه به تولید سلول هابنیادی خون واجد شرایط در محیط کشت نزدیک هستیم. این کار حد اعلی بیش از ۲۰ سال تلاش است.

مقاله دوم اندکی متفاوت است هرچن ب همان اندازه در این زمینه مهم است. به جای استفاده از iPS یا سلول های جنینی، تیمی از Weill Cornell Medicine در نیویورک توانستند از سلول های بنیادی بالغ خارج شده غشاهای ریه موش ها استفاده کنند.

تیم، ۴ فاکتور رونویسی جداگانه را شناسایی کردند (Fosb، Gfi1، Runx1، Spi1) و قادر بودند آن ها را بدون تبدیل به سلول های iPS به سلول های خونی تبدیل کنند.

در عوض، فاکتور های رونویسی به داخل ژن های سلول های استخراج شده اضافه شد و در ظرف کشتی که برای شبیه سازی محیط داخل رگ های خونی انسان طراحی شده بود،نگه داری شدند.

سلول ها به سلول های خونی تمایز یافته و شروع به تکثیر کردند. آن ها همچنین به طور موثر به موش ها تزریق شدند و موش ها با کترین پیامد، بیش از ۱/۵ سال در آزمایشگاه زنده ماندند.

محقق ارشد این تحقیقات، شاهین رافی، میگوید تفاوت بین تکنیک تیم او و دلی بسیار قابل توجه است.

امی ماکسمن در Nature News می گوید:

چون ان ها مرحله سول های iPS را از راه فرعی گذر کردند، رافی روش خود را به یک پرواز مستقیم و روش دلی را به پروازی که قبل از رسیدن به مقصد نهایی خود یک مسیر انحرافی به ماه را طی می­کند، تشبیه می­کند.

اگرچه این قیاس ممکن است باعث شود فکر کنید که روش رافی انتخاب ممتاز است، اما همچنان نمی دانیم که کدامیک از این روش ها در انسان بیشتر اثر گذار خواهد بود؛ زیرا که نتایج فقط در مدل های حیوانی تاثیر گذار اثبات شده­اند.

اما توانایی نبدیل سلول های انسان به سلول های خونی تکثیر شونده موفقیت خارق­العاده­ ای برای هردو گروه است و همیشه هیجان انگیز است که علم را در عمل ببینیم!