پزشکی بازساختی و سلول‌های بنیادی

دانشمندان در سوئد با استفاده از یک مدل آزمایشی برای شبیه سازی سد خونی- مغزی، با جزئیات بی سابقه ای گزارش دادند که چگونه آنتی اکسیدان ها از مغز در برابر التهاب ناشی از بیماری های تخریب کننده اعصاب مانند آلزایمر و پارکینسون محافظت می کنند.

این مطالعه که به عنوان اثبات مفهوم توسط توسعه دهندگان مدل مغز در موسسه فناوری سلطنتی KTH در استکهلم انجام شد، جزئیات دقیقه به دقیقه نشان داد که سد خونی- مغزی پس از تجویز نسل بعدی چگونه به التهاب واکنش می دهد. مشتق داروی ضد التهابی پرکاربرد، NAC  (N- استیل سیستئین).

توماس وینکلر، محقق KTH می گوید، آزمایش NACA (N- استیل سیستئین آمید) برای اولین بار با سلول های مشتق شده از سلول های بنیادی انسانی نشان داد که شکست سد تحت مقادیر بالایی از التهاب است "در واقع پیچیده تر از آن است که فکر می کردیم."

وینکلر می گوید: "این اولین آزمایش این ترکیب NACA با سلول های بنیادی انسانی بود." نتایج نشان می دهد که ما می توانیم از این روش برای آزمایش سایر مشتقات ترکیب NAC و همچنین آنتی اکسیدان های مختلف استفاده کنیم و ببینیم آیا چیزی پیدا می کنیم که حتی دارای حفاظت عصبی بالاتر باشد."

نویسنده همکار ایزابل ماتیس ، دکترای تخصصی دانشجو در KTH می گوید که این تحقیق به منظور اثبات قطعی تأثیر ضد التهاب بر مغز نیست. با این حال نتایج شواهد دلگرم کننده ای نشان می دهد که این مدل می تواند جایگزین آزمایش داروها بر روی حیوانات قبل از آزمایشات بالینی شود.

متیسن می گوید: "ما با موفقیت سد سلولهای مشتق شده از سلول های بنیادی انسانی را بنا نهادیم، بنابراین این مدل مربوط به داروهایی است که برای انسان آزمایش می شود، در حالی که مدلهای دیگر با سلولهای حیوانی ساخته می شوند یا برای نظارت دقیق بسیار ساده هستند."

مدل "مغز بر روی تراشه" محققان در واقع یک مجموعه دو لایه ای است که کانالهای کوچک از طریق محفظه هایی که فضای اطراف عروقی مغز و فضای خارجی را شبیه سازی می کنند، عوامل شبیه سازی شده خون و التهاب و همچنین داروهای ضد التهاب را از طریق محفظه های شبیه سازی فضای اطراف عروقی در مغز و سیستم عروقی خارجی حمل می کنند.

 درست مانند یک مغز واقعی، این دو ناحیه توسط سد خونی مغزی از هم جدا شده اند، غشایی از سلول ها که رگ های خونی مغز را پوشانده اند.

این لایه توسط اتصالات باریک که مانع از انتشار مولکول های کوچک در شکاف بین سلول ها می شوند، به هم چسبیده است. این سد به عنوان فیلتر برای جلوگیری از عبور مواد مضر از جریان خون به بافت مغز عمل می کند.

در این مدل، سد توسط غشایی از سلولهای مشتق شده از سلولهای بنیادی یک بیمار منفرد، همراه با پروتئین ها نشان داده شده است.

فعالیت سلولی توسط حسگرهای الکترونیکی کنترل می شود که قادر به اندازه گیری در هر دقیقه هستند، زیرا سد در معرض استرس مشابه با بیماریهای تخریب کننده عصبی است.

وینکلر می گوید که جزئیات دقیقه به دقیقه مهم است زیرا بسیاری از فرآیندهای سلولی به سرعت اتفاق می افتند. "به عنوان مثال ، وقتی شما برای اولین بار دارویی را تجویز می کنید، باعث ایجاد تغییر بزرگی در سلول ها می شود و سپس سطح آن کاهش می یابد. در روشهای معمول آزمایش داروها، شما تغییرات سریع را نمی بینید.

وی می گوید: "اکنون می توانیم ببینیم که شکست سد خونی-مغزی به سرعت تحت استرس اتفاق می افتد و ما می توانیم ببینیم که چگونه می توان با آنتی اکسیدان از آن جلوگیری کرد."

https://medicalxpress.com/news/2021-06-human-stem-cells-enable-drug.html