نقش غافلگیر کننده سیستم ایمنی در ایجاد سلول های بنیادی خون
نقش غافلگیر کننده سیستم ایمنی در ایجاد سلول های بنیادی خون -یک مطالعه پیشگامانه نشان می دهد که حسگر میکروبی Nod1 برای رشد سلول های بنیادی خون ضروری است.
این کشف امکان تولید سلول بنیادی خون از خون خود بیمار را باز می‌کند و به طور بالقوه درمان اختلالات خونی را تغییر می‌دهد و اتکا به پیوند مغز استخوان را کاهش می‌دهد.
یک حسگر میکروبی که به شناسایی و مبارزه با عفونت‌های باکتریایی کمک می‌کند، همچنین نقش کلیدی در توسعه سلول‌های بنیادی خون بازی می‌کند.
کشف توسط یک تیم تحقیقاتی به رهبری راکل اسپین پالازون، استادیار ژنتیک، توسعه و زیست شناسی سلولی در دانشگاه ایالتی آیووا، ماه گذشته در Nature Communications منتشر شد .
این بر اساس کار قبلی اسپین پالازون است که نشان می‌دهد سیگنال‌های التهابی که پاسخ ایمنی بدن را تحریک می‌کنند، نقش کاملاً متفاوتی در مراحل اولیه زندگی دارند، زیرا سیستم‌های عروقی و خون در جنین‌ها شکل می‌گیرند.
اسپین پالازون گفت که دانستن این موضوع که جنین ها حسگر میکروبی، پروتئینی به نام Nod1 را فعال می کنند تا سلول های اندوتلیال عروقی را وادار به تبدیل شدن به سلول های بنیادی خون کنند، می تواند به توسعه روشی برای ساخت سلول های بنیادی خون در آزمایشگاه از خون خود بیمار کمک کند.
او گفت: «این کار چالش برانگیز یافتن اهداکنندگان پیوند مغز استخوان سازگار و عوارضی که پس از دریافت پیوند ایجاد می‌شود را از بین میبرد و زندگی بسیاری از بیماران لوسمی، لنفوم و کم خونی را بهبود می‌بخشد».
نشانه انتقادی
سلول های بنیادی هم کارخانه ها و هم مواد خام بدن هستند که به طور مکرر برای خود تجدید و ساخت سلول های جدید برای بافت های خاص تقسیم می شوند.
سلول های بنیادی پرتوان در جنین ها می توانند هر نوع سلولی را که بدن نیاز دارد بسازند، در حالی که سلول های بنیادی بالغ محدود به تولید انواع خاصی هستند.
سلول های بنیادی خون که به سلول های بنیادی خونساز نیز معروف هستند، تمام اجزای خون را می سازند.
ذخایر مادام العمر سلول های بنیادی خون قبل از تولد در داخل جنین ایجاد می شود.
گیرنده ایمنی توسط تیم اسپین پالازون، قبل از اینکه سلول‌های اندوتلیال تبدیل به سلول‌های بنیادی شوند، در جنین فعال می‌شود و آنها را برای انتقال آماده می‌کند.
او گفت: «ما می‌دانیم که سلول‌های بنیادی خون از سلول‌های اندوتلیال تشکیل می‌شوند، اما عواملی که سلول را برای تغییر هویت تنظیم می‌کنند، مبهم بودند.
ما نمی‌دانستیم که این گیرنده خیلی زود، قبل از تشکیل سلول‌های بنیادی خون، مورد نیاز است یا به آن نیاز است.»
محققان با تجزیه و تحلیل پایگاه‌های داده عمومی جنین‌های انسان، Nod1 را به صفر رساندند و آن را با استفاده از گورخرماهی که حدود ۷۰ درصد از ژنوم خود را با انسان مشترک است، مورد مطالعه قرار دادند.
ایجاد سلول های بنیادی خون از نزدیک با سطوح Nod1 دنبال شد زیرا اثرات آن مهار یا تقویت شد.
برای تایید نقش Nod1 در رشد خون انسان، تیم تحقیقاتی با بیمارستان کودکان فیلادلفیا همکاری کردند.
محققان در آنجا سلول‌های بنیادی پرتوان القا شده توسط انسان را تولید می‌کنند که از نمونه‌های بالغ تولید می‌شوند، اما از نظر ژنتیکی دوباره برنامه‌ریزی شده‌اند تا مانند سلول‌های بنیادی موجود در جنین‌ها رفتار کنند.
سلول های بنیادی پرتوان القایی می توانند اکثر انواع سلول های خونی را ایجاد کنند، البته نه سلول های بنیادی خونی عملکردی.
اما زمانی که محققان Nod1 را برداشتند، تولید خون مانند سلول‌های بنیادی خون در گورخرماهی کاهش یافت.
به سوی سلول های بنیادی خودساخته
پی بردن به اینکه Nod1 پیش نیازی برای توسعه سلول های بنیادی خون است، پیشرفت دانشمندانی است که امیدوارند سیستمی برای تولید سلول های بنیادی خون از نمونه های انسانی طراحی کنند که می تواند یک گزینه انقلابی جدید برای بیماران مبتلا به اختلالات خونی ارائه دهد.
به جای تزریق حیاتی سلول‌های بنیادی خون از طریق پیوند مغز استخوان، داخل استخوان‌های اسفنجی که بیشتر سلول‌های بنیادی خون بدن را در خود جای می‌دهد، بیماران می‌توانند با سلول‌های بنیادی که منشأ آن در بدن خودشان است، درمان شوند.
سلول های بنیادی خود مشتق شده می توانند از خطرات بیماری پیوند در مقابل میزبان جلوگیری کنند، یک واکنش رایج و بالقوه کشنده که زمانی رخ می دهد که سیستم ایمنی بیمار پیوند را به عنوان تهدیدی برای حمله درک کند.
اسپین پالازون گفت: “این یک پیشرفت بزرگ برای پزشکی احیا کننده خواهد بود.”
تیم اسپین پالازون همچنان به حل کردن فعل و انفعالات پیچیده ای که سلول های بنیادی خون در آن به وجود می آیند، از جمله اصلاح جدول زمانی ادامه می دهد.
درک زمانی که سیگنال ها بیان می شوند برای توسعه روش های ساخت سلول های بنیادی خون ضروری است.
“زمان بسیار مهم است. مثل زمانی است که در حال آشپزی هستید و باید مواد را به ترتیب خاصی اضافه کنید.»
تحقیقات بیشتر از همکاری با بیمارستان کودکان فیلادلفیا، که به یکی از نویسندگان همکار این مطالعه – کلاید کمپبل، استادیار ژنتیک، رشد و زیست شناسی سلولی – در مورد پروتکل های ایجاد سلول های بنیادی پرتوان القایی آموزش داده است، سود خواهد برد.
گروه من در دانشگاه ایالتی آیووا به کار خود برای زندگی بدون اختلالات خونی ادامه خواهد داد.
اسپین پالازون گفت: من معتقدم تحقیقات ما راه را برای ایجاد سلول‌های بنیادی خون با درجه درمانی برای درمان بیماران مبتلا به اختلالات خونی هموار می‌کند.
