پرورش بافت عضلانی با سلول‌های بنیادی پوست
پرورش بافت عضلانی با سلول‌های بنیادی پوست
به گزارش ایسنا و به نقل از گیزمگ، در سال ۲۰۱۵، گروهی از پژوهشگران “دانشگاه دوک” (Duke University) آمریکا با پرورش بافت عضله انسانی در حال کار در یک آزمایشگاه با استفاده از نمونه‌برداری عضله موسوم به “پیش‌ماده ماهیچه‌زا” (myogenic precursors)، اولین پیشرفت جهانی را در این زمینه داشتند.
اکنون، پژوهشگران با پرورش موفقیت‌آمیز عضله از ابتدا با استفاده از سلول‌های بنیادی پلوروپتوژن ، قدمی به جلو برداشته‌اند.
سلول‌های بنیادی پلوروپتوژن، امکان تبدیل شدن به تقریبا هر سلولی را در بدن دارند و پژوهش‌های انجام شده در طول دهه گذشته، تکنیک‌های قابل توجهی را مشخص کرده‌اند که امکان تبدیل سلول‌های پوستی انسان به سلول‌های بنیادی پلوروپتوژن را برای دانشمندان فراهم می‌کند.
“نناد بورساک” (Nenad Bursac)، یکی از نویسندگان این پژوهش می‌گوید: شروع کار با سلول‌های بنیادی پلوروپتوژن که سلول‌های عضله نیستند اما می‌توانند به همه سلول‌های موجود در بدن تبدیل شوند، به ما این امکان را می‌دهد که شمار نامحدودی از سلول‌های پیش‌ماده ماهیچه‌زا را پرورش دهیم.
پژوهشگران برای شروع سریع تبدیل سلول‌های بنیادی به سلول‌های عضلانی، پروتئینی موسوم به “پکس ۷” (Pax7) را به کار گرفته‌اند.
این مولکول به سلول‌های بنیادی برای آغاز تبدیل به بافت عضلانی علامت می‌دهد؛ سپس این سلول‌ها با استفاده از یک ماتریس سه‌بعدی، به الیاف عضلانی کارآمد که همانند بافت عضله طبیعی به محرک‌های خارجی واکنش نشان می‌دهند، تبدیل می‌شوند.
“لینگوین رائو” (Lingjun Rao)، نویسنده ارشد این پژوهش می‌گوید: این کار، نتیجه سالها آزمون و خطا، حدس‌های عقلانی و برداشتن قدم‌های کوچک برای تولید نهایی عضله انسانی در حال کار از سلول‌های بنیادی پلوروپتوژن است. آنچه در این میان تمایز ایجاد می‌کند، شرایط منحصربه‌فرد کاشت سلول ما و ماتریس سه‌بعدی است که به سلول‌ها این امکان را می‌دهد بسیار سریع‌تر و طولانی‌تر از روش‌های کاشت دو بعدی که معمولا استفاده می‌شوند، رشد کنند و گسترش یابند.
این بافت عضلانی با موفقیت در بدن موش‌های بالغ کار گذاشته شد و از آنجا که ظرف دستکم سه هفته با موفقیت با بافت اصلی بدن موش ادغام شد، عملکرد موثری داشت.
اولین اشکال مشاهده شده در این پژوهش این بود که بافت عضلانی جدید، استحکام بافت عضلانی که پیشتر از نمونه‌برداری عضلانی در پژوهش‌های قبلی بدست آمده بود یا بافت عضلانی اصلی را نداشت.
درهرحال، این پژوهشگران متوجه شدند که این عضله به دست آمده از سلول بنیادی همچنان پتانسیل کاربردهای آینده را دارد و اگرچه نه تنها لزوما عضله بیمار را به طور کامل جایگزین نمی‌کند، بلکه به رشد دوباره عضله یک قسمت در مقیاس کوچک و ایجاد ماهیچه‌های personalized پرورش‌یافته در آزمایشگاه کمک می‌کند که می‌تواند تاثیر داروها را بر آناتومی بیماران خاص مورد آزمایش قرار دهد.
بورساک افزود: چشم‌انداز مطالعه بیماری‌های نادر برای ما هیجان خاصی دارد. هنگامی که عضله یک کودک به دلیلی مانند “دیستروفی ماهیچه‌ای دوشن” (Duchenne muscular dystrophy) از بین می‌رود، گرفتن نمونه‌های عضلانی از آنها و تخریب بیشتر، اخلاقی نخواهد بود.
اما با این تکنیک، ما می‌توانیم نمونه کوچکی از بافت غیرعضلانی مانند پوست یا خون را بگیریم، سلول‌های به دست آمده را به حالت پلوروپتوژن برگردانیم و نهایتا میزان بی‌پایانی از الیاف عضلانی در حال کار را برای آزمایش، پرورش دهیم.
این پژوهش در مجله ” Nature Communications” به چاپ رسید.
