ساخت داربست‌های نانوالیافی برای تبدیل سلول‌های بنیادی به سلول‌های درمان بیماری‌ها

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از ستاد ویژه توسعه نانو، درمان از کارافتادگی ارگان‌های بدن نظیر سلول‌های تولید‌کننده انسولین در بیماری‌ دیابت یکی از مشکلات حل نشده و بحث‌برانگیز در حوزه پزشکی است. در بسیاری از موارد، پیوند عضو به عنوان درمان انتخابی از جمله در بیماری‌های کبدی، ریوی یا لوزالمعده در نظر گرفته می‌شود. با این حال عوارض مرتبط با پیوند اعضا همچون کمبود اهداکننده سازگار، عوارض جراحی، رد پیوند و هزینه‌های بالای آن همواره وجود دارد. از این رو، سلول درمانی می‌تواند به عنوان یک روش جایگزین برای غلبه بر این موانع اتخاذ شود.

به گفته دکتر الهام حویزی، سلول‌های پرتوان القا‌شده انسانی (hiPSCs)، به صورت بالقوه قادر به متمایز شدن به کلیه سلول‌های بافت‌های انسانی است. به همین دلیل به عنوان یک منبع نامحدود روش سلول درمانی در کاربردهای بالینی مطرح شده است.

وی در ادامه افزود: «شکل‌گیری سلول اندودرم قطعی (Definitive endoderm) اولین و مهم‌ترین مرحله در رشد و نمو اندام‌هایی مانند پانکراس و کبد در مهره‌داران است. به همین دلیل، تولید آن ضامن تولید انواع سلول‌های کارآمد در درمان بیماری‌های مرتبط با این اندام‌ها از جمله دیابت و بیماری‌های کبدی است. از این رو هدف از انجام این طرح تولید با بازده بالای سلول‌های اندودرم اولیه از سلول‌های پرتوان القا شده انسانی، روی داربست‌های نانوالیافی بوده است».

نتایج این طرح می‌تواند در رفع مشکلات مربوط به تمایز سلول‌های بنیادی به سلول‌های هپاتوسیت و سلول‌های تولیدکننده انسولین به منظور درمان بیماری‌های کبدی و دیابت مؤثر باشد.

به گفته این محقق، نتایج این تحقیق نشان داده که سلول‌های iPS تولیدشده در این طرح، می‌توانند با کارایی بالایی به سلول‌های آندودرم قطعی تمایز یابند.

حویزی در ادامه به اثر استفاده از داربست‌های نانوالیافی پرداخت و افزود: «مطالعات نشان داده است که استفاده از داربست نقش مؤثری در متمایز شدن سلول‌های بنیادی به انواع مختلف سلول‌ها داشته باشد و سبب افزایش بقا و تکثیر آنها شود. در این طرح نیز داربست سنتزشده محیط مناسبی برای رشد و تمایز سلول‌های iPS به سلول‌های آندودرم قطعی فراهم آورد. از طرفی سلول‌های iPS هیچ‌گونه ناسازگاری با داربست پلی‌لاکتیک اسید/ژلاتین (PLA/Gelatin) نشان نداده و این داربست هیچگونه سمیتی بر این سلول‌ها نداشته است».

در این مطالعات سلول‌های القاء شده انسانی (HiPS) تحت عواملی که در متمایز شدن آنها به اندودرم قطعی نقش دارند، در محیط کشت دو‌بعدی و سه‌بعدی مورد بررسی قرار گرفتند.

حویزی در پایان در توضیح کامل‌تر نتایج حاصل‌شده عنوان کرد: «اثر مثبت محیط کشت سه‌بعدی بر تکثیر و تمایز سلول‌های اندودرم قطعی بیشتر از محیط دوبعدی بود. به علاوه یافته‌های حاصل از مقایسه عوامل مختلف نشان می‌دهد که اگرچه هر دو عامل IDE1 وActivin A/Wnt3a می‌توانند برای تمایز سلول‌های hiPS به سلول‌های اندودرم قطعی مورد استفاده قرار گیرند، اما استفاده از مسیر Activin A/Wnt3a هم در شرایط کشت سه‌بعدی و هم کشت دوبعدی مؤثر و کاراتر است».

این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر الهام حویزی، عضو هیئت علمی دانشگاه شهید چمران اهواز و همکارانش است.