به گزارش مجله خبری نگار، این کار ممکن است مانند یک جادوگری مولکولی به نظر برسد، اما سلولهای بنیادی پرتوان القایی (iPSCs) همانطور که شناخته شده اند در تحقیقات پزشکی برای مدل سازی بیماریها و توسعه درمانها از سال ۲۰۰۶ استفاده شده اند.
کشف آنها توسط دو دانشمند ژاپنی، قلمرو جدیدی از پزشکی بازساختی را گشود که به موجب آن و با استفاده از مجموعهای از عوامل برنامه ریزی، سلولهای بنیادی شبه جنینی را میتوان از سلولهای بالغ انسان معمولی مجدد مهندسی کرد.
از آنجا که آنها میتوانند به طور نامحدود تکثیر شوند و هر نوع سلول دیگری را در بدن ایجاد کنند، سلولهای بنیادی پرتوان القایی نه تنها ابزار فوق العاده مفیدی برای مطالعه بیماریها هستند بلکه آنها به عنوان پلهای برای درمانهای مبتنی بر سلولهای فردی میتوانند جایگزین بافتهای آسیب دیده شوند.
دانشمندان از سلولهای بنیادی پرتوان القایی برای رشد بافت قلبی که مانند سلولهای واقعی قلب میتپد، استفاده کرده و نمونههای کوچکی از اندامها به نام ارگانوئیدها را مهندسی کرده اند. سلولهای بنیادی پرتوان القایی همچنین دیدگاهی بی نظیر از اصول تقسیم سلولی و بیماریهای تخریب کننده عصبی مانند آلزایمر و بیماری نورون حرکتی به ما داده اند.
رایان لیستر، محقق این مطالعه و زیستشناس ژنوم در دانشگاه وسترن استرالیا توضیح میدهد: این میتواند تفاوتهای عملکردی بین سلولهای سلولهای بنیادی و سلولهای بنیادی جنینی که قرار است تقلید کنند، و سلولهای تخصصی که متعاقباً از آنها مشتق میشوند، ایجاد کند که استفاده از آنها را محدود میکند؛ بنابراین لیستر و همکارانش به دنبال این بودند که بفهمند این ناهنجاریها چه زمانی در طول برنامه ریزی مجدد سلول ظاهر میشوند تا دریابند چگونه میتوان از آنها و سایر نشانههای ماندگار اجتناب کرد. این تیم تحقیقاتی بیان ژن را هنگامی که سلولها در فرآیند برنامه ریزی مجدد حرکت میکردند، مشخص کردند تا بدانند کدام ژنها و چه زمانی روشن شده اند. به گزارش سیناپرس، بخش اعظم دی انای سلول در اطراف پروتئینهای حجیمی به نام هیستون پیچیده شده و از آن بخشها در برابر ماشینهای سلولی محافظت میکند که وظیفه آن رمزگشایی ژنها است.
بسته به محل قرارگیری هیستونها، یک سلول ممکن است به نشانههای شیمیایی که دانشمندان به آنها میدهند پاسخ ندهد، در این صورت آنها حافظه اپی ژنتیکی را از طریق فرآیند برنامه ریزی مجدد حمل میکنند.
روش جدید که برنامه ریزی مجدد درمان گذرا (TNT) نام دارد، بازنشانی اپی ژنوم سلول را تقلید میکند که در مراحل اولیه رشد جنینی، قبل و بعد از کاشت جنین در دیواره رحم اتفاق میافتد. محققان دریافتند که برنامه ریزی مجدد درمان گذرا به طور موثر حافظه اپی ژنتیکی را بدون حذف سایر اطلاعات مهم حک شده در ژنوم پاک میکند.
در نتیجه، سلولهای بازبرنامه ریزی شده از نظر عملکرد و در سطح مولکولی شباهت بیشتری به سلولهای بنیادی شبه جنینی داشتند.
لیستر در پایان میگوید: پیشبینی میکنیم که برنامه ریزی مجدد درمان گذرا معیار جدیدی را برای سلول درمانیها و تحقیقات زیست پزشکی ایجاد کرده و پیشرفت آنها را به میزان قابل توجهی افزایش میدهد.
شرح کامل این مطالعه در مجله Nature منتشر شده است.