«قطعه گمشده» مورد نیاز برای خودنوزایی سلول‌های بنیادی شناسایی شد

به گزارش مجله خبری نگار، این مطالعه که در مجله Nature منتشر شده است، محققان را یک گام به توسعه روش‌هایی برای تکثیر سلول‌های بنیادی خون در ظروف آزمایشگاهی نزدیک‌تر می‌کند، که می‌تواند پیوند‌های نجات‌بخش این سلول‌ها را در دسترس‌تر کرده و ایمنی درمان‌های مبتنی بر سلول‌های بنیادی خون مانند ژن‌درمانی را بهبود بخشد.

سلول‌های بنیادی خون که به عنوان سلول‌های بنیادی خون‌ساز نیز شناخته می‌شوند، توانایی تکثیر خود را از طریق فرآیندی به نام خودنوزایی دارند و می‌توانند برای تولید تمام سلول‌های خونی و سلول‌های ایمنی موجود در بدن تمایز یابند. برای دهه‌ها، پیوند این سلول‌ها به عنوان یک درمان حیاتی برای سرطان‌های خون مانند لوسمی و همچنین سایر اختلالات خونی و سیستم ایمنی مورد استفاده قرار گرفته است.

با این حال، پیوند سلول‌های بنیادی خون محدودیت‌های قابل توجهی دارد. پیدا کردن یک اهداکننده مناسب می‌تواند دشوار باشد، به خصوص برای افرادی که تبار غیر اروپایی دارند، و تعداد سلول‌های بنیادی موجود برای پیوند ممکن است برای درمان ایمن بیماری یک فرد بسیار کم باشد.

این محدودیت‌ها همچنان پابرجا هستند، زیرا سلول‌های بنیادی خون، هنگامی که از بدن خارج شده و در ظرف آزمایشگاهی قرار می‌گیرند، به سرعت توانایی خودنوزایی خود را از دست می‌دهند. پس از دهه‌ها تحقیق، دانشمندان به حل این مشکل بسیار نزدیک شده‌اند.

دکتر هانا میکولا، نویسنده ارشد این مطالعه جدید و عضو مرکز پزشکی بازساختی الی و ادیت براد در UCLA، گفت: «ما دریافته‌ایم که چگونه سلول‌هایی بسازیم که دقیقاً شبیه سلول‌های بنیادی خون هستند و تمام ویژگی‌های آنها را دارند، اما وقتی این سلول‌ها در پیوند استفاده می‌شوند، بسیاری از آنها هنوز کار نمی‌کنند؛ چیزی از قلم افتاده است.»

برای شناسایی قطعه گمشده‌ای که مانع از عملکرد کامل این سلول‌های بنیادی خون می‌شود، جولیا آگواده گورگوریو، نویسنده اول و نویسنده همکار مقاله، داده‌های توالی‌یابی را برای شناسایی ژن‌هایی که هنگام قرار دادن سلول‌های بنیادی خون در ظرف آزمایشگاهی خاموش می‌شوند، تجزیه و تحلیل کرد. یکی از این ژن‌ها، MYCT۱، که پروتئینی به همین نام را رمزگذاری می‌کند، برای توانایی این سلول‌ها در خودنوزایی مهم بود.

آنها دریافتند که MYCT۱ فرآیندی به نام اندوسیتوز را تنظیم می‌کند، که نقش کلیدی در نحوه‌ی حس کردن سیگنال‌های محیطی توسط سلول‌های بنیادی خون دارد که به آنها می‌گوید چه زمانی خودنوسازی کنند، چه زمانی تمایز یابند و چه زمانی خاموش بمانند.

آگواده گورگوریو، دانشمند دستیار پروژه در آزمایشگاه میکولا، گفت: «وقتی سلول‌ها سیگنالی را دریافت می‌کنند، باید آن را درونی‌سازی و پردازش کنند؛ MYCT۱ سرعت و کارایی دریافت این سیگنال‌ها توسط سلول‌های بنیادی خون را کنترل می‌کند.» «بدون این پروتئین، سیگنال‌های محیط سلولی از زمزمه به فریاد تبدیل می‌شوند و سلول‌ها دچار استرس و بی‌نظمی می‌شوند.»

محققان MYCT۱ را با حسگر‌های موجود در خودرو‌های مدرن مقایسه می‌کنند که تمام فعالیت‌های اطراف را رصد می‌کنند و به طور انتخابی مهم‌ترین اطلاعات را در زمان مناسب به رانندگان منتقل می‌کنند و به آنها در تصمیم‌گیری‌هایی مانند زمان ایمن بودن پیچیدن یا تغییر خطوط کمک می‌کنند. بدون MYCT۱، سلول‌های بنیادی خون مانند رانندگان مضطربی هستند که با تکیه بر این حسگرها، ناگهان بدون راهنمایی آنها گم می‌شوند.

محققان سپس از یک وکتور ویروسی برای معرفی مجدد MYCT۱ استفاده کردند تا ببینند آیا حضور آن می‌تواند خودنوزایی سلول‌های بنیادی خون را در ظرف آزمایشگاهی بازیابی کند یا خیر. آنها دریافتند که بازیابی MYCT۱ نه تنها بار سلول‌های بنیادی خون را کاهش می‌دهد و به آنها اجازه می‌دهد تا در محیط کشت خودنوزایی کنند، بلکه به این سلول‌های تکثیر شده اجازه می‌دهد تا پس از پیوند به مدل‌های موشی به طور مؤثر عمل کنند.

در مرحله‌ی بعدی، این تیم بررسی خواهد کرد که چرا خاموش شدن ژن MYCT۱ رخ می‌دهد و سپس چگونه می‌توان بدون استفاده از ناقل ویروسی، که برای استفاده در محیط بالینی ایمن‌تر است، از این خاموش شدن جلوگیری کرد.

میکولا، استاد زیست‌شناسی مولکولی، سلولی و تکوینی در کالج پزشکی UCLA و عضو مرکز جامع سرطان جانسون سلامت UCLA، گفت: «اگر بتوانیم راهی برای حفظ بیان MYCT۱ در سلول‌های بنیادی خون در محیط کشت و پس از پیوند پیدا کنیم، این امر دریچه‌ای به سوی به حداکثر رساندن سایر پیشرفت‌های هیجان‌انگیز در این زمینه باز می‌کند.» «این امر نه تنها پیوند سلول‌های بنیادی خون را در دسترس‌تر و مؤثرتر می‌کند، بلکه ایمنی و در دسترس بودن ژن‌درمانی‌هایی را که از این سلول‌ها استفاده می‌کنند نیز بهبود می‌بخشد.»