پزشکی بازساختی و سلول‌های بنیادی

یک تیم تحقیقاتی تحت هدایت کورنل، سلول درمانی برای ترشح موثر انسولین و کنترل قند خون تا شش ماه در موشهای دیابتی را بهبود بخشیدند – این روش می تواند وعده ی یک درمان موثر و بدون عارضه برای دیابت نوع 1 و یا سایر بیماری های مزمن بدون درمان باشد.

این گروه تحقیقاتی، به رهبری Minglin Ma دانشیار گروه مهندسی زیست و محیط زیست دانشکده کشاورزی، با همکاری زیست شناسان سلول های بنیادی در دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس جهت شناسایی نحوه محافظت از عملکرد جزایر لانگرهانس انجام شده است.

دانشجوی دکترای کرنل، شی وانگ، اولین نویسنده ی مقاله ای با عنوان "یک دستگاه محصور سازی نانوفیبر برای تحویل ایمن سلول های تولید کننده انسولین برای درمان دیابت نوع 1" که در تاریخ 2 ژوئن در Science Translational  Medicine منتشر کرده اند، می باشد. 

دیابت نوع 1 - که تقریبا 1.6 میلیون آمریکایی ، از جمله نزدیک به 200000 کودک و نوجوان را رنج می دهد - باعث می شود جزایر لانگرهانس پانکراس تولید کننده انسولین توسط سیستم ایمنی بدن از بین برود. تحقیقات گذشته نشان داده است که این جزایر می توانند از سلولهای بنیادی رشد کرده و در بدن کاشته شوند، اما باید بتوانند در پاسخ به قند خون انسولین ترشح کنند و در عین حال در برابر پاسخ های ایمنی و خود ایمنی بدن محافظت شوند.

تیم Ma یک دستگاه حاوی جزایر لانگرهانس یا سلولهای ترشح کننده انسولین از سلولهای بنیادی انسانی را در موش های دیابتی کاشته و دیابت آنها را بهبود بخشیده است. با این کار دیگر نیاز به داروی سرکوب سیستم ایمنی بدن جهت جلوگیری از حمله به جزایر نیست.

Ma گفت: "خواص ساختاری، مکانیکی و شیمیایی ترکیبی دستگاهی که ما استفاده کردیم باعث شد که سایر سلولهای موش از گرافت جداسازی کامل داشته و اساساً از خفه کردن و بی اثر کردن آن جلوگیری می کند." "ایمپلنت ها آزادانه درون حیوانات شناور بودند و وقتی بعد از حدود شش ماه که آنها را خارج کردیم، سلولهای ترشح کننده انسولین در داخل ایمپلنت ها هنوز کار می کردند و مهمتر اینکه، این یک دستگاه بسیار قوی و ایمن است. "

دستگاه مانند یک قفس متخلخل کوچک، به عرض چند تار مو، که در شکم کاشته می شود، تصور کنید. این قفس جزایرلانگرهانس را برای ترشح انسولین در پاسخ به سطح قند خون محصور می کند و جریانی از مواد مغذی و اکسیژن به آنها می دهد تا زنده بمانند، اما از آنها در برابر سلولهای ایمنی که برای عبور از بدن بزرگ هستند محافظت می کند.

در سالهای اخیر چندین ایمپلنت مورد آزمایش قرار گرفته است، مانند دستگاه های قبلی که توسط تیم تحقیقاتی Ma در سال 2018 ساخته شده و در آن از یک طراحی مشابه با مقاومت کمتر استفاده شده است. برای این مطالعه، Ma و همکارانش دستگاهی را که آن را دستگاه کپسوله سازی سلول نانوالیاف (NICE) می نامند - روشی ایمن تر و موثرتر - تهیه کردند. آنها ایمپلنت ها را با جزایر یا سلولهای بتا ترشح کننده انسولین که از سلولهای بنیادی تولید شده اند پر کردند، سپس دستگاه ها را در شکم موش های دیابتی کاشتند.

جفری میلمن، استادیار پزشکی در دانشگاه واشنگتن و یکی از محققان ارشد تحقیق، گفت: "ما ترجیح می دهیم سیستم ایمنی بدن کسی را با دارو سرکوب نکنیم زیرا این امر بیمار را در برابر عفونت ها آسیب پذیر می کند." "دستگاهی که ما در این آزمایشات استفاده کردیم از سلولهای کاشته شده در برابر سیستم ایمنی موش محافظت می کند و ما معتقدیم دستگاههای مشابه می توانند به همان روش در افراد دیابتی وابسته به انسولین کار کنند."

سلول های موجود در ایمپلنت تا 200 روز به ترشح انسولین و کنترل قند خون در موش ها ادامه دادند و این سلولها علیرغم این واقعیت که برای سرکوب سیستم ایمنی بدن موشها تحت درمان قرار نگرفتند، همچنان به کار خود ادامه دادند.

برای افزایش کاربردهای انسانی این روش درمانی و همچنین تعیین چگونگی کاهش بیشتر فیبروز - ترمیم زخم که می تواند باعث ایجاد بافت اسکار در اطراف دستگاه شود و سلولهای جزیره را خفه کند - تحقیقات بیشتری لازم است.

https://news.cornell.edu/stories/2021/06/better-implant-device-may-ease-therapy-type-1-diabetes