اقتصاد دانش بنیان

مطالعات روی درمانهای جدید

با کمک فناوري جديد دستکاري و مهندسي ژنها، پژوهشگران موفق شدند، سلولهاي بنيادي موش را بازبرنامه ريزي کنند و در مبارزه عليه التهاب ناشي از آرتروز و ساير بيماريهاي مزمن به کار گيرند. اين سلولها که اسمارت خوانده ميشوند (کوچک شده سلولهاي بنيادي دستکاري شده براي درمان باززايي خودبه خودي)، به بافت غضروفي تکامل يافتند و نوعي داروي زيستي ضدالتهابي توليد کردند که براي جايگزيني با بافت غضروف چهار آرتروز ايده آل برآورد ميشوند و به صورت همزمان سبب حفاظت از مفاصل و ساير بافتها از آسيب ناشي از التهابهاي مزمن ميشود.

 اين يافته در همکاري بين بيمارستان کودکان شراينرز، دانشگاه دوک، دانشکده پزشکي دانشگاه واشنگتن و موسسه پژوهشي سيتکس به دست آمد. محققان در ابتدا کار را از سلولهاي پوست برداشته شده از دم موشهاي آزمايشگاهي و تبديل آنها به سلولهاي بنيادي آغاز کردند. سپس به کمک نوعي روش مهندسي ژنتيکي به نام CRISPR در سلولهاي کشتشده در محيط آزمايشگاه، يک ژن کليدي را در فرايند التهابزايي برداشتند و آن را با ژني که سبب سنتز ترکيب دارويي عليه التهاب ميشد، جايگزين کردند. نتايج اين پژوهش در مجله علمي Stem Cell Reports به چاپ رسيده است.

هدف مطالعه

دکتر فرشيد گيلک، استاد جراحي ارتوپدي در دانشکده پزشکي دانشگاه واشنگتن، ميگويد: «هدف ما دسته بندي سلولهاي بازبرنامه ريزي شده بنيادي به صورت مجموعه اي است که بتواند به عنوان واکسني براي آرتروز به کار گرفته شود و داروي ضدالتهاب را در زمان نياز به بافتهاي داراي آماس ناشي از بيماري منتقل کنند. براي رسيدن به چنين هدفي ما سلولهاي اسمارت را ابداع کرديم.»

بسياري از داروهاي متداول امروزي که براي درمان آرتروز به کار ميروند، مانند انبرل، هيوميرا و رميکيد، مولکول القاکننده التهاب را (به نام تياناف آلفا) مورد هدف قرار ميدهند؛ اما مشکلي که در مورد اين داروها وجود دارد اين است که به جاي آنکه به صورت مستقيم در مفاصل مورد استفاده قرار گيرند، به صورت سيستميک توصيه ميشوند. در نتيجه آنها با دستگاه ايمني بدن تداخل ميکنند و ممکن است بيمار را در معرض عوارض جانبي مانند افزايش احتمال ايجاد عفونت قرار دهند. دکتر گيلک، محقق ايراني دانشگاه واشنگتن و استاد زيست شناسي نمو و مهندسي دارويي زيستي و از مديران مرکز پزشکي باززايي واشنگتن، شرح ميدهد: «ما قصد داريم از فناوري دستکاري ژنتيکي به عنوان راهي براي رساندن درمان هدفمند در پاسخ به التهاب در محلهايي از بدن، مثلا مفاصل، استفاده کنيم تا جايگزيني براي درمانهاي دارويي موجود بيابيم که پاسخهاي التهابي را در کل بدن هدف ميگيرند. اگر در نهايت موثر بودن اين درمان اثبات شود، سلولهاي اسمارت حاصل از دستکاري ژنتيکي، التهاب را زماني که سيگنالهاي التهابي ايجاد شد، بلوکه ميکنند، به عنوان مثال در زمان آماس آرتروزي در يک مفصل.»

به عنوان بخشي از مطالعه، دکتر گيلک و همکارانش سلولهاي بنيادي موش را در لوله آزمايشگاه کشت دادند و سپس با فناوري CRISPR يک واسطه مهم ايجاد التهاب را حذف کردند. دکتر جاناتان برونگر، از محققان ارشد اين پروژه و دانشگاه کاليفرنيا در سانفراسيسکو، ميگويد: «با کمک ابزارهاي زيست شناسي سينتتيک متوجه شديم که ميتوان سلولهاي بنيادي را بازبرنامهريزي کرد و از آنها براي ايجاد پاسخي ضدالتهابي ناشي از آرتروز بهره برد.» در طي چند روز تيم مطالعاتي سلولهاي دستکاري شده را براي تبديل به سلولهاي غضروفي و ايجاد بافت غضروف القا کردند. پژوهشهاي بيشتر تيم نشان داد که بافت غضروف مهندسيشده در برابر التهاب ايمن بود. دکار برونگر توضيح ميهد: «در واقع ما در مسير ايجاد التهاب مانع ايجاد کرديم تا سلولهايي را که داروي حفاظتي توليد ميکنند، خلق کنيم.»

درمانهاي نوين

محققان همچنين اين سلولهاي بنيادي با ژنتيک دستکاري شده را به گونهاي تنظيم کردند که در پاسخ به التهاب ميدرخشيدند. به اين ترتيب محققان ميدانستند چه زماني سلولها در حال پاسخگويي هستند. به تازگي، تيم دکتر گيلک تست سلولهاي دستکاري شده بنيادي را در  موش آزمايشگاهي مدل مخصوص مطالعات آرتروز و ساير بيماريهاي التهاب زا آغاز کرده اند. اگر اين پژوهشها بتوانند در حيوانات تکرار شوند و سپس به درمانهاي کلينيکي ارتقا يابند، سلولهاي مهندسي شده يا بافت غضروف رشديافته از سلولهاي بنيادي در پاسخ به التهاب داروي بيولوژيکي آزاد ميکنند که سلولهاي سنتزشده غضروفي و همچنين غضروفهاي طبيعي موجود در مفصل را حفاظت ميکند.

دکتر گيلک ميگويد: «زماني که اين سلولها عامل تياناف آلفا را حس ميکنند، بهسرعت درماني فعالسازي ميشود که از التهاب ميکاهد. ما معتقديم اين راهکار ممکن است براي ساير سيستمها که به چرخه بازخورد وابسته هستند هم کار کند. به عنوان مثال در ديابت، اين امکان وجود دارد که بتوان سلولهايي خلق کرد که گلوکز را احساس کنند و در واکنش انسولين بسازند و از آنجا که از سلولهاي بنيادي استفاده ميشود، ميتوان آنها را به هر تيپ سلولي موردنظر با کمک ابزارهاي ژنتيکي بدل ساخت. با دستکاريهاي ژنتيکي مواد لازم براي درمانهاي نوين و اختصاصي فراهم ميشوند يا عناصر مضر از سلولها حذف ميگردند. قابليت ساخت بافتهاي زنده از سلولهاي اسمارت که به صورت دقيق به محيط اطرافشان پاسخ ميدهند، امکانات بسيار خوبي را در علم پزشکي فراهم ميآورند. در آينده با اين راهها درمانهايي بسيار موثرتر از انواع امروزي در دسترس خواهيم داشت.» 

منبع: مجله دانش بنیان