یافته محققان در زمینه ارتباطات بین سلولی به کمک فناوری ارگانوئید

هدف قرار دادن آنزیمی که سیگنال های نگهدارنده سلول های بنیادی را مهار می کنند، پتانسیل بازسازی کنندگی روده پیر شده را مجددا جوان می سازد. این یافته می تواند راهی برای تسکین مشکلات گوارشی ناشی از پیری، کاهش عوارض جانبی درمان های سرطانی و کاهش هزینه های سلامتی در جوامع پیر از طریق افزایش ریکاوری باشد.

 این مطالعه جدید بر اهمیت برهمکنش های سلولی تاکید دارد. تغییرات درون یک سلول منجر به ترشح یک فاکتور پیری می شود که می تواند بوسیله داروها هدف قرار داده شود و در نتیجه منجر به مداخلات دارویی جذاب شود. کاهش نو شدن بافتی ناشی از پیری، موجب شده است که در یافتن دوز بهینه برای بسیاری از دوزهای معمولی چالش وجود داشته باشد.

هدف قرار دادن مهار کننده ای به نام Notum ممکن است راهی جدید را برای افزایش بازه درمانی و پیشبرد ریکاوری در جوامع با جمعیت پیر بالا ارائه دهد. محققین بر این باورند که علاوه بر هدف قرار دادن مستقیم Notum، فاکتورهای مربوط به شیوه زندگی مانند رژیم غذایی ممکن است ابزاری را برای کاهش Notum فراهم آورد و در نتیجه خودنوزایی و ترمیم بافت را بهبود ببخشد. با استفاده از روش های کشت ارگانوئیدی، محققین فنلاندی دریافته اند که عملکرد ضعیف سلول های بنیادی در ترمیم بافت روده پیر ناشی از سیگنال های نابجایی است که از سلول های مجاور موسوم به سلول های پانت دریافت می کنند. تکنیک های مدرن اجازه ارزیابی نگهداری بافت در سطح تک سلول را می دهد و نشان می دهد که چه نوع سلول هایی در کاهش عملکرد بافتی نقش دارد. جالب این که در این مطالعه مشخص شد که سلول های بنیادی جوان زمانی که در کنار سلول های پیر قرار می گیرند، ظرفیت خودنوزایی شان را از دست می دهند. اپی تلیوم روده به طور طبیعی بوسیله سلول های بنیادی خودنوزایی می کند که به فعالیت مسیر پیام رسانی Wnt متکی هستند. سلول های پیرامونی مولکول هایی را تولید می کنند که این مسیر را فعال می کند. این مطالعه نشان نمی دهد که طی پیری، سلول های پانت شروع به بیان یک مهار کننده Wnt ترشح شده موسوم به Notum می کنند. پروتئین Notum، لیگاند Wnt را از نظر آنزیمی در نیچ سلول های بنیادی غیر فعال می کند و پتانسیل بازسازی کنندگی سلول های بنیادی روده ای را کاهش می دهد. با این حال، مهار دارویی Notum فعالیت سلول های بنیادی را مجددا جوان می سازد و ریکاوری جانوران پیر را بعد از تیمار با یک داروی شیمی درمانی متداول که عوارض جانبی زیادی روی روده می گذارد، بهبود می بخشد.

Reference:http://www.nature.com/articles/s41586-019-1383-0

 

نتایج مثبت کارآزمایی بالینی فاز یک درمان سیروز کبدی با کمک سلول درمانی

محققان مرکز پزشکی بازساختی دانشگاه ادینبورگ، برای اولین بار نتایج کارآزمایی بالینی درمان سیروز کبدی با کمک سلول درمانی را موفقیت آمیز گزارش کردند و مقاله مربوطه را در مجله Nature به چاپ رساندند. آنها سلول های خونی را بازبرنامه ریزی کرده و به ماکروفاژ تمایز دادند. سپس این سلول ها را بصورت اتولوگ به بیمار پیوند زدند. نتایج اولیه نشانگر هیچگونه عارضه جدی نبود و همین امر موجب تائید ایمن بودن این روش درمانی می باشد. حال محققان به دنبال انجام فازهای بعدی این کارآزمایی بالینی می باشند.

سیروز کبدی بیماری خطرناکی است که در کشورهای پیشرفته بسیار شایع می باشد. نتایج این کارآزمایی امید را برای درمان این بیماران به همراه داشته است. محققان امیدوارند در صورت مثبت بودن نتایج در فازهای بعدی کارآزمایی بالینی و در جمعیت بالاتری از بیماران این روش درمانی تائید شده و در دسترس بیماران قرار گیرد.

 

Reference:https://www.regmednet.com/users/3641-regmednet/posts/54658-cell-therapy-weekly-positive-results-from-first-liver-disease-cell-therapy-trial

استفاده از سلول های IPS برای شبیه سازی بیماری های کبدی

پژوهشگران، برای نخستین بار توانستند یک نمونه مینیاتوری و اصلاح‌شده ژنتیکی از کبد انسان را در آزمایشگاه پرورش دهند تا امکان شبیه‌سازی گسترش بیماری کبد و آزمایش درمان را امکان‌پذیر کنند .پژوهشگران در مقاله این پژوهش توضیح دادن که چگونه سلول‌های انسانی که با مهندسی ژنتیک تولید شده‌اند را به بافت‌های سه‌بعدی تبدیل کردند تا “بیماری کبد چرب غیر الکلی”(NAFLD) را شبیه‌سازی کنند.

پژوهشگران ابتدا سلول‌های پوست انسان را با مهندسی ژنتیک تولید کردند و سپس، آنها را بازبرنامه‌ریزی کردند تا به صورت سلول‌های بنیادی درآیند و بعد به سلول‌های کبد تبدیل شوند. کبدهای مینیاتوری مهندسی شده می‌توانند بستری قابل اطمینان برای آزمایش داروها در مرحله پیشرفت بیماری فراهم کنند.

Reference:https://www.upmc.com/media/news/080619-soto-gutierrez-mini-livers

تولید ارگانوئید روده انسانی برای مطالعه بر روی مکانیزم هضم مواد

در مطالعه ای جدید محققین از بیوپسی های دئودنوم روده بیماران مبتلا به سلیاک و بیماران غیر سلیاکی برای تولید “مینی روده”(mini-guts) و کشف نحوه پاسخ دهی اپی تلیوم و مولکول های مشتق از میکروبیوم گوارشی به گلوتن استفاده کردند. گلوتن کلاسی از پروتئین ها است که در گندم و سایر غلات وجود دارد. در حال حاضر مدل جانوری که پاسخ به گلوتن در انسان را شبیه سازی کند وجود ندارد. اما با استفاده از مینی روده های تولید شده در آزمایشگاه، به عنوان مدلی از روده انسانی، محققین مشاهده کردند که این ارگانوئیدها مارکرهای مولکولی شبیه با اپی تلیوم واقعی بافت سلیاکی را نشان می دهند و مشخصه های بیان ژنی این ارگانوئیدها نشان دهنده تفاوت عملکردی اپی تلیوم گوارشی بیماران مبتلا به سلیاک در پاسخ دهی به گلیادین (gliadin) در مقایسه با افراد غیر سلیاکی بود. گلیادین و گلوتنین دو پروتئین اصلی گلوتن می باشند. بیماری سلیاک زمانی شروع می شود که افراد از نظر ژنتیکی مستعد، گلوتن مصرف می کنند. یک درصد جمعیت آمریکا از این عارضه رنج می برند. بر مبنای داده های موجود، شروع سلیاک با آزادسازی پروتئینی به نام زونولین است که از طریق فعال شدن گلیادین هضم نشده شروع به آزاد شدن می کند و یک پاسخ خود ایمن را القا می کند. شواهد جدید نشان می دهد که میکرو ارگانیسم های موجود در مجرای گوارشی نیز نقش مهمی را در شروع این بیماری بازی می کنند. استفاده از آنالیزهای ترانسکریپتومی گسترده در این مطالعه ۴۷۲ ژن را شناسایی کرده است که در ارگانوئیدها به صورت افتراقی بیان می شوند و منعکس کننده بیماری سلیاک هستند. این شامل ژن های مرتبط به عملکردهای اپی تلیالی مربوط به پاتوژنز سلیاک از جمله حفظ سد گوارشی، بازسازی سلول های بنیادی و پاسخ ایمنی ذاتی بود. در بخش دیگر مطالعه محققین نشان داده اند که محصولات فرعی حاصل از میکروارگانیسم های گوارشی می توانند برای تعدیل پاسخ اپی تلیالی به گلوتن استفاده شوند و همین امر می تواند منجر به ایجاد استراتژی های درمانی جدید در آینده شود.

 

://www.nature.com/articles/s41598-019-43426-w

تاریخ انتشار:۹۸/۵/۲

شناسایی فاکتورهای دخیل در حفظ بنیادینگی سلول های بنیادی جنینی

تیمی از محققین در دانشگاه موناش برای اولین بار نشان داده اند که دو تنظیم کننده اپی ژنتیکی جدید(TAF5L و TAF6L) در حفظ خودنوزایی سلول های بنیادی جنینی نقش دارند. هم چنین آن ها دریافتند که این پروتئین ها c-Myc (یک ژن سرطانی شناخته شده) و شبکه تنظیمی آن را نیز فعال می کنند. این دو تنظیم کننده ژنتیکی(TAF5L و TAF6L) با استفاده از غربالگری های ژنتیکی که به کمک تکنیک CRISPR/Cas9 انجام گرفت از بین ۳۲۳ ژن اپی ژنتیکی مورد شناسایی قرار گرفتند. پیش از این وجود TAF5L و TAF6L شناسایی شده بودند اما برای اولین بار این مطالعه نشان داده است که آن ها چه کاری انجام می دهند و چگونه بیان ژن را کنترل می کنند. این مطالعه نشان داد که از نظر رونویسی TAF5L و TAF6L انکوژن c-Myc را فعال می کنند و OCT4 که تنظیم کننده اصلی سلول های بنیادی جنینی می باشند را نیز تنظیم می کنند. به عقیده محققین TAF5L و TAF6Lنقش حیاتی نیز در سلول های بنیادی پرتوان القایی(iPSCs) بازی می کنند که نوعی از سلول های بنیادی پرتوان هستند که می توانند از سلول های سوماتیک بالغ تولید شوند.

Reference:https://www.cell.com/molecular-cell/fulltext/S1097-2765(19)30229-1?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS1097276519302291%3Fshowall%3Dtrue

 

تاریخ انتشار:۹۸/۴/۱۶

عضله مصنوعی که نیروی آن از گلوکز و اکسیژن تامین می‌شود

پژوهشگران “دانشگاه لینشوپینگ”(LiU) سوئد، نوعی عضله مصنوعی ابداع کرده‌اند که مانند همتای واقعی خود، با گلوکز و اکسیژن کار می‌کند.

شاید این عضله پلاستیکی جدید که از پلیمر خاصی ساخته شده، بتواند به ابداع عضلات مصنوعی ومیکروربات‌هایی که مانند اندام زنده، نیروی خود را به دست می‌آورند، کمک کند.

در سال‌های اخیر، دستاوردهای بسیاری در حوزه اعضای مصنوعی به دست آمده اما جایگزین کردن عضلات آسیب‌دیده با اعضای مصنوعی یا تزریق میکروربات‌هایی که عملکرد پزشک را در بدن دارند، موضوع پیچیده‌ای است. نکته مهم در مورد چنین ابزاری، نحوه تأمین نیروی آنهاست.

یکی از روش‌های کارآمد، این است که به جای به کار بردن فعال‌کننده‌های قدیمی که نیروی خود را از الکتریسیته به دست می‌آورند، از فعال‌کننده‌هایی استفاده شود که فرآیندهای طبیعی بدن را تقلید می‌کنند تا تأمین نیروی عضله رباتیک، مانند عضله طبیعی صورت بگیرد. پژوهشگران دانشگاه لینشوپینگ برای رسیدن به این هدف، از عضلاتی استفاده کردند که با نوعی فعال‌کننده پلیمر از جنس “پلی‌پیرول” (polypyrrole) ساخته شده‌اند.

پلی‌پیرول، نوعی پلیمر آلی است که ویژگی‌های الکتریسیته ساکن را دارد و در دسته پلیمرهای رسانای الکتریکی قرار می‌گیرد. این پلیمر، در ابزارها و حسگرهای الکترونیکی به کار می‌رود و هنگام قرار گرفتن در معرض جریان الکتریسیته، حجم خود را تغییر می‌دهد.

پژوهشگران برای ساخت عضله مصنوعی، این پلیمر را به صورت دو لایه درآورده‌اند که غشایی بین آنها قرار دارد. هنگامی که جریان الکتریسیته به یکی از لایه‌ها وارد می‌شود، یون‌های داخل پلیمر، از آن بیرون می‌روند و لایه کوچک می‌شود. در همین حال، لایه دیگر، الکترون‌ها را جذب می‌کند و گسترش می‌یابد؛ در نتیجه، کل عضله می‌تواند مانند یک عضله طبیعی خم شود.

این عضله مصنوعی، شارژ خود را از یک باتری به دست می‌آورد اما می‌تواند تأمین نیرو را با استفاده از گلوکز و اکسیژن هم انجام دهد. عضله برای این کار، غلظت پلیمر را با آنزیم‌هایی که واکنش را افزایش می‌دهند، بالا می‌برد و مانند یک عضله طبیعی، گلوکز را برای تأمین انرژی می‌سوزاند.

“ادوین جاگر”(Edwin Jager)، پژوهشگر دانشگاه لینشوپینگ و از نویسندگان این پژوهش گفت: این آنزیم‌ها، به تبدیل گلوکز و اکسیژن کمک می‌کنند تا نیروی مورد نیاز برای حرکت کردن عضله مصنوعی فراهم شود. این عضله، به هیچ منبع ولتاژی نیاز ندارد زیرا تنها کافی است فعال کننده در محلولی از گلوکز و آب غوطه‌ور شود.

مرحله بعدی این پروژه، کنترل و واکنش عضله مصنوعی و بررسی عملکرد آن در چرخه‌های تکراری خواهد بود. هدف نهایی پژوهشگران این است که عضله مصنوعی بتواند عملکرد عضله طبیعی را تقلید کند و در میکروربات‌ها نیز به کار رود.

جاگر افزود: گلوکز، در همه اندام‌های بدن وجود دارد و ماده کارآمدی برای آغاز کار است. این امکان وجود دارد که بتوان گلوکز را به آنزیم‌های دیگری تبدیل کرد که می‌توانند فعال‌کننده را برای کار آماده کنند و میکروربات‌ها را برایجستجو در دریاچه‌ها یاری دهند. پیشرفت در این پروژه، به ما کمک می‌کند که بتوانیم انرژی فعال‌کننده‌ها را از مواد طبیعی اطراف خود تأمین کنیم.

Reference:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201901677

تاریخ انتشار:۹۸/۴/۱۷