گامی هیجان‌انگیز به سوی پزشکی بازساختی: روشی نوآورانه برای تولید سلول‌های خونی انسان در آزمایشگاه

به گزارش مجله خبری نگار، این دستاورد همچنین راه را برای توسعه سلول‌های بنیادی با طول عمر بالا که می‌توانند در پیوند بافت و درمان‌های ترمیمی مورد استفاده قرار گیرند، هموار می‌کند.

این مطالعه توسط تیمی از موسسه گوردون در دانشگاه کمبریج به رهبری دکتر جیتش نئوپان انجام شد که لحظه ظاهر شدن خون در ظرف را "هیجان انگیز" توصیف کرد و گفت: "دیدن رنگ قرمز با چشم غیرمسلح واضح بود، مانند تولد حیاتی جدید در آزمایشگاه. "

این تیم از سلول‌های بنیادی انسان برای ایجاد ساختار‌های سه‌بعدی شبیه جنین‌های اولیه استفاده کرد که قادر به تقلید از تشکیل سلول‌های بنیادی خون هستند - سلول‌هایی که انواع سلول‌های خونی را در بدن تولید می‌کنند، از گلبول‌های قرمز حامل اکسیژن گرفته تا گلبول‌های سفید که سیستم ایمنی را تقویت می‌کنند.

محققان این مدل‌ها را «سلول‌های خونی» نامیدند، خوشه‌های سلولی خودسازماندهی که پس از حدود دو هفته در آزمایشگاه شروع به تولید خون می‌کنند، فرآیندی که بسیار شبیه تشکیل خون در جنین انسان است.

اگرچه این ساختار‌ها نمی‌توانند به جنین‌های کامل تبدیل شوند - فاقد بافت‌های حیاتی مانند کیسه زرده و جفت هستند -، اما دریچه‌ای منحصر‌به‌فرد برای مطالعه تکوین اولیه خون انسان فراهم می‌کنند.

نوبانی گفت که این مدل جدید «به طور دقیق رشد خون جنین انسان را در آزمایشگاه تقلید می‌کند و به ما فرصتی می‌دهد تا مکانیسم تشکیل سلول‌های خونی را به طور طبیعی در طول رشد جنینی درک کنیم»، و خاطرنشان کرد که می‌توان از آن در آزمایش داروها، مطالعات اولیه ایمونولوژی و مدل‌سازی سرطان‌های خون استفاده کرد.

او توضیح داد که سلول‌های بنیادی مورد استفاده در این آزمایش را می‌توان از هر سلول انسانی استخراج کرد و این امر راه را برای توسعه درمان‌های شخصی‌سازی‌شده‌ای هموار می‌کند که سلول‌های خونی کاملاً سازگار با بدن بیمار تولید می‌کنند و خطر رد پیوند توسط سیستم ایمنی را کاهش می‌دهند.

این رویکرد جدید با روش‌های سنتی متفاوت است، زیرا به مخلوطی از پروتئین‌های رشد متکی نیست، بلکه به سلول‌ها اجازه می‌دهد تا رشد خود را خودتنظیم کنند، سلول‌های خونی و سلول‌های ضربان‌دار قلب را در یک سیستم واحد، در یک شبیه‌سازی خیره‌کننده از آنچه در طبیعت رخ می‌دهد، تشکیل دهند.

از یک سلول ساده تا یک زندگی پر جنب و جوش

در زیر میکروسکوپ، به نظر می‌رسد که این «سلول‌های خونی» مراحل متوالی رشد را طی می‌کنند که مراحل تشکیل یک موجود زنده را تقلید می‌کند. در روز دوم، آنها شروع به تشکیل سه لایه اساسی - اکتودرم، مزودرم و اندودرم - می‌کنند که بعداً تمام بافت‌ها و اندام‌های بدن را تشکیل می‌دهند.

تا روز هشتم، سلول‌های ضربان‌دار قلب ظاهر می‌شوند و به دنبال آن تا روز سیزدهم، لکه‌های قرمز خون ظاهر می‌شوند.

آزمایش‌ها نشان داده‌اند که این سلول‌های بنیادی می‌توانند به انواع مختلف سلول‌های خونی، از جمله سلول‌های ایمنی و سلول‌های T تبدیل شوند که نشان‌دهنده توانایی آنها در تقلید از فرآیند طبیعی خون‌سازی است.

گامی به سوی درک منشأ حیات

پروفسور عظیم سورانی، یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت که این مدل «ابزاری قدرتمند برای مطالعه رشد خون در جنین اولیه انسان» است و افزود: «اگرچه این فناوری هنوز در مراحل اولیه خود است، اما توانایی تولید سلول‌های خونی انسان در آزمایشگاه گامی اساسی به سوی درمان‌های ترمیمی آینده است.»

دکتر جرالدین جوت، به نوبه خود، توضیح داد که گلبول‌های قرمز حاصل «نشان‌دهنده موج دوم رشد سلول‌های خونی هستند که می‌توانند منجر به تشکیل سلول‌های ایمنی تخصصی مانند لنفوسیت‌های T شوند» و خاطرنشان کرد که این «افق‌های گسترده‌ای را برای مطالعه رشد خون سالم و سرطانی باز می‌کند».

نتایج این مطالعه در مجله Cell Reports منتشر شده است.