پژوهشگران قادر به تولید نای انسان در محیط آزمایشگاه شدند
محققانی که بر روی زیست مهندسی سیستم گوارشی انسان کار می کنند اکنون گزارش کرده اند که از سلول های بنیادی پرتوان انسانی برای تولید نای انسانی استفاده کرده اند.
محققانی که بر روی زیست مهندسی سیستم گوارشی انسان کار می کنند اکنون گزارش کرده اند که از سلول های بنیادی پرتوان انسانی برای تولید نای انسانی استفاده کرده اند.
این پژوهش که در ژورنال Cell Stem Cell منتشر شده است آخرین پیشرفت محققان در حوزه سلول های بنیادی و پزشکی اورگانوئید (CuSTOM) در مرکز کودکان Cincinnati می باشد. این مرکز در حال توسعه ی مسیرهایی جدید برای مطالعه ی ناهنجاری های تولد و بیماری هایی است که میلیون ها انسان با ناهنجاری های گوارشی ای از جمله رفلاکس های گوارشی، سرطان و... را تحت تاثیر قرار می دهد. این امر منجر به متدهای درمانی شخصی جدیدی می شود و به طور ویژه ای بر روی توسعه ی درمان های مبتنی بر باسازی بافت به منظور درمان کامل ناهنجاری های سیستم گوارش تمرکز می کند.
در این پژوهش جدید، برای اولین بار است که محققین به طور مستقیم موفق به رشد دادن بافت نای انسان از سلول های بنیادی پرتوان (PSC) شده اند که این سلول ها می توانند هر نوع بافتی را درون بدن انسان به وجود آورند.
Jim wells سرپرست تیم این پژوهش می گوید: "ناهنجاری های مری و نای به اندازه ی کافی شایع می باشد تا بتوان گفت این مدل های ارگانوئید انسانی بتواند به اندازه کافی سودمند باشد." وی می افزاید: " علاوه بر مدلی برای مطالعه ی اثرات تولد بر روی ناهنجاری های مری، از اورگانوئید ها می توان برای مطالعه ی بیماری هایی نظیر التهاب مری ائوزینوفیلی و متاپلازی برت ( Barret’s metaplasia) و یا نیز زیست مهندسی ژنتیکی بافت مری مختص هر شخص مورد استفاده قرار می گیرد.
این مطالعه با همکاری محققان مختلف زیست شناسی، آنکولوژی، آسم و آلرژی و هورمون شناس موسسه ی Gladstone و Cincinati children’s سانفرانسیسکو انجام شده است.
Qمری یک کانال عضلانی است که به طور فعال غذا را از دهان به شکم می رساند. این عضو می تواند تحت تاثیر بیماری های مادرزادی ای از جمله ناهنجاری های مری-باریک شدن یا نقص مری ناشی از جهش ژنتیک – قرار گیرد.
علاوه بر این، بیماری متعددی وجود دارند که می توانند انسان های را در سنین بالاتر مبتلا کنند. از جمله برخی سرطان های مری، بیماری رفلاکس معده ای- مری (GERD)، بیماری مزمن نادری به نام Achalasia –بیماری ای که ماهیچه های ضعیف مری را تحت تاثیر قرار می دهند و از انقباض عضو و عبور غذا ممانعت به عمل می آورد.
محققان ذکر می کنند که تمامی این شرایط نیاز به درمان هایی بهتر دارند. تحقق این امر نیازمند فهمی دقیق از ژنتیک و مکانیسم های پایه ای بیوشیمیایی می باشد- این نیاز که با توانایی تولید و مطالعه ی قوی، کارامد، مدل ژنتیکی تطبیق یافته با بافت مری انسانی که از سلول بنیادی هر شخص قابل رشد می باشد.
دانشمندان گزارش می کنند که طی مراحل حساس تکوین جنین، ژن SOX2 برنامه ریزی و عملکرد مسیرهای ژنتیکی ای که سلول های را به جای تبدیل شدن به سیستم تنفسی به سیتم گوارشی هدایت میکنند، را مسدود می کنند. در حالت کللی پروتئین SOX2 سیگنالینگ مولکولی را به نام Wnt مسدود کرده و تشکیل و بقای بافت های ریوی را ترفیع می بخشد.
در آزمایش دیگری به منظور کمک به تصدیق اهمیت بیان SOX2 در تشکیل ریه، محققان به طور کامل فقدان SOX2 را در طی این گسترش ریه مطالعه کرده اند. غیاب SOX2 منجر به عدم تشکیل مری می شود.
پس از تشکیل موفقیت آمیز اورگانوئید مری به طور کامل- که در طی دو ماه به حدود 300-800 میکرومتر می رسد-بافت های زیست مهندسی شده به لحاظ بیوشیمیایی با بافت های مری بیوپسی شده ی بیماران مورد مقایسه قرار گرفتند. این تست ها نشان می دهند که بافت های بیوپسی شده و زیست مهندسی شده به طور چشمگیری مشابه می باشند.
محققان همچنان بر روی فرایند زیست مهندسی اورگانوئید های مری و مشخص کردن پروژه های آینده برای گسترش تکنولوژی های نهایی پتانسیل درمانی مطالعه می کنند که شامل استفاده از اورگانوئید ها برای آزمودن روند پیشرفت بیماری هایی خاص و نقایص مادرزادی موثر بر مری می باشد.
ارسال به دوستان