پزشکی بازساختی و سلول‌های بنیادی

به گزارش ستاد توسعه فناوری‌های پزشکی بازساختی و سلول‌های بنیادی، محققان بیمارستان کودکان فیلادلفیا (CHOP) و دانشکده پزشکی پرلمن دانشگاه پنسیلوانیا، مدل جدیدی را ارائه کرده‌اند که بستری بالقوه برای توسعه درمان‌های جدید برای درمان آلفا-تالاسمی (AT)، یک اختلال خونی شدید، ارائه می‌کند. این یافته ها در مجله Blood منتشر شد.

سالانه هزاران کودک به ویژه در آسیای جنوب شرقی، هند، خاورمیانه و حوزه مدیترانه با AT متولد می شوند. هنگامی که ژن‌ها عملکرد طبیعی داشته باشد، ویژگی ژنتیکی ممکن است از مالاریا محافظت کند و منجر به کم خونی خفیف شود. با این حال، زمانی که هر دو والد ناقل ژن های معیوب باشند، کودکان با خطر بالای AT شدید مواجه می شوند.

در شدیدترین موارد، این بیماری می تواند بدون مداخله داخل رحمی کشنده باشد. کودکان مبتلا به AT شدید اغلب نیاز به انتقال خون مداوم و مراقبت های پزشکی گسترده دارند.

بر همین اساس، استفانو ریولا، نویسنده ارشد این مطالعه گفت: «درمان‌های جدید برای اختلالات خونی، به‌ویژه برای شرایطی مانند تالاسمی بتا و کم‌خونی داسی شکل، در سال‌های اخیر موفقیت قابل توجهی را تجربه کرده‌اند. با این حال، علیرغم اینکه این موضوع یک چالش رو به رشد مراقبت های بهداشتی را نشان می دهد، تالاسمی آلفا توجه کمتری را به خود جلب کرده است. امید ما این است که تولید مدل های حیوانی، ابزار قدرتمندی برای تحقیقات آینده همراه با راه های کارآزمایی بیماران انسانی باشد.»

پیوند مغز استخوان آلوژنیک (BMT) در حال حاضر تنها گزینه درمانی موجود برای بیماران مبتلا به AT شدید است و این روش همچنین به اهداکننده مناسب نیاز دارد. علاوه بر این، تا کنون، تحقیقات در مورد پیشرفت های درمانی برای AT تا حدی به دلیل چالش القای مدل بیماری در موش‌های بالغ، محدود بوده است.

در این مطالعه، محققان با حذف ژن‌های آلفا گلوبین در موش‌های بالغ با استفاده از یک نانوذره لیپیدی (LNP) حاوی mRNA که باعث حذف ژن‌های آلفا گلوبین می‌شود، مدلی نوآورانه طراحی کردند. ژن‌های معیوب منجر به تولید گلبول‌های قرمز معیوب (RBC) با هموگلوبین غیرطبیعی به نام HbH می‌شود که محکم به اکسیژن اتصال می‌یابد و از تحویل آن به بافت‌ها جلوگیری می‌کند و باعث هیپوکسی می‌شود.

فناوری هدفمند پلتفرم LNP قبلا توسط دکتر حمیده پرهیز، یکی از نویسندگان ارشد مطالعه ایجاد شده بود. تیم او برای مطالعه اخیر، LNP هدفمند حاوی mRNA را تولید کردند که سلول‌های بنیادی خون‌ساز را هدف قرار می‌دهد.

پس از حذف ژن‌های آلفا گلوبین، موش‌ها کاهش سطح اکسیژن را در مقایسه با افراد مبتلا به AT شدید تجربه کردند. موش‌ها مملو از گلبول‌های قرمزی بودند که نمی‌توانستند اکسیژن را منتقل کنند و این یک تهدید شدید برای سلامتی به شمار می‌رفت. محققان تأیید کردند که این مدل اکنون می تواند برای آزمایش درمان های جدید ژنتیکی در بیماران انسانی برای بهبود مراقبت های بالینی آنها استفاده شود.

ریولا به همراه اعضای آزمایشگاه خود، روشی را برای انجام مکمل‌سازی ژن برای ترمیم صفات ژنتیکی معیوب از طریق اصلاح و پیوند سلول‌های بنیادی خونساز ایجاد کردند.

براساس این گزارش، محققان از یک وکتور لنتی ویروسی بیان کننده آلفا گلوبین انسانی به نام ALS20∝I استفاده کردند و دریافتند که منجر به تولید سطوح بالایی از آلفا گلوبین انسانی در موش ها می‌شود و بقای آن‌ها را تضمین می کند و تولید هموگلوبین طبیعی را افزایش می دهد.

 آنها همچنین خاطرنشان کردند که پیوند مغز استخوان در حال انجام منجر به ادامه بیان آلفا گلوبین انسانی می‌شود، که نشان می‌دهد ALS20∝I به طور موثر سلول‌های بنیادی خون را اصلاح می‌کند تا اصلاحات طولانی‌مدت در AT ایجاد کند.

ریولا گفت: «این رویکرد نوآورانه نشان‌دهنده گامی رو به جلو در درمان تالاسمی آلفا است. ما مشتاقانه منتظر تحقیقات بیشتر و نوید نتایج بیماران بهبود یافته با عوارض کمتر در طول زمان هستیم.»