بهینه‌سازی فرآیند مهندسی سلول‌ های بنیادی ریه در یک پژوهش جدید

مرکز پزشکی احیا کننده (CReM) در دانشگاه بوستون و مرکز پزشکی بوستون، با استفاده از سلول‌های بنیادی چندتوان (سلول‌هایی که قابلیت تبدیل شدن به سلول‌های بافت‌های مختلف را دارند) در محیط آزمایشگاه، توانستند دو گروه جدید از سلول‌های پوششی ریه را مهندسی کنند. یافته‌های این پژوهش در ژورنال Stem Cell Reports منتشر شده است. در این مطالعه از توالی یابی تک سلولی RNA (تکنولوژی که در آن محتوای ژنتیکی یک سلول انفرادی توالی‌یابی می‌شود)، یک تکنولوژی پیشرفته برای تولید جامع ترین پروفایل از سلول‌های حبابچه‌ای و سلول‌های مجاری هوایی ریه مشتق شده از سلول‌های بنیادی چند توان، استفاده شد.

از این پروفایل‌ها می توان برای تولید بافت ریه در آزمایشگاه و آزمایش درمان‌های جدید برای بیماری‌های ریوی مختلف استفاده کرد.بیماری‌های درگیر‌کننده‌ی ریه مانند آمفیزم، فیبروز سیستیک، سندرم دیسترس حاد تنفسی و فیبروز ریوی موجب مرگ‌ومیر قابل توجهی در کل جهان می‌شوند. با این حال روش‌های درمانی چندانی برای این بیماری‌ها وجود ندارد که تا حدودی به‌علت دسترسی محدود به سلول‌های ریه انسان برای مطالعه است.

ایجاد سلول‌های اپیتلیال ریه انسان در آزمایشگاه همواره یک چالش بوده است و پیدا کردن نشانگر قابل مشاهده‌ای که خاص هر خط سلولی باشد، عامل مهمی در مطالعه‌ی رشد و توسعه‌ی سلول‌های بنیادی اپیتلیال است. در این مطالعه، پژوهشگران از خطوط سلولی سلول‌های بنیادی چندتوان انسان و موش با نشانگرهای ترشحی در مجاری هوایی استفاده کردند که این موضوع، ردیابی، خالص‌سازی و تهیه پروفایل سلولی را امکان پذیر می‌سازد.

نقشه یابی پروفایل تمام ژن‌های یک سلول در یک زمان، نامتجانسی غیر منتظره‌ای در سلول‌های حاصل از سلول‌های بنیادی ریه حاصل کرد و گروه پژوهشی در مرکز CReM از این اطلاعات برای بهبود سلول‌های مهندسی شده مجاری هوایی در آزمایشگاه استفاده کرد.

ما توانستیم فاکتورهایی را شناسایی کنیم که با استفاده از آن‌ها می‌توانیم به‌صورت بهینه در آزمایشگاه، سلول‌های ویژه را تولید کنیم.

پژوهش‌های پیشگام این مرکز تحقیقاتی با استفاده از سلول‌های چند توان القا شده موجب فراهم شدن منبع پایان‌ناپذیری از سلول‌های بنیادی مختلف مربوط به ریه می‌شود. پژوهشگران از این سلول‌ها برای ایجاد مدل‌های بیماری در آزمایشگاه و تست‌های درمانی مختلف برای طیف وسیعی از بیماری‌های ریه، استفاده می‌کنند. در سال ۲۰۱۴ موسسه ملی سلامت (در آمریکا) برای ایجاد نخستین مخزن سلول‌های بنیادی ریه سرمایه‌گذاری کرد و پژوهشگران به انواع مختلف سلول‌های بنیادی چندتوان القا شده ریه برای استفاده در آزمایشگاه های خود، دسترسی آزاد پیدا کردند.

دارل کوتون نویسنده‌ی دیگر مقاله گفت:

این یافته‌ها به ما کمک می‌کند که بتوانیم داده‌ها، سلول‌ها و پروتکل‌های خود را با همکاران دیگری که به دنبال استفاده از این ابزار برای کمک به بیماران هستند، به اشتراک بگذاریم. اکنون جامعه‌ی پژوهش جهانی به این اطلاعات دسترسی دارد و از این‌ها می‌تواند برای درک بهتر سلول‌های مهندسی‌شده و پیشرفت سریع‌تر مدل‌های ویژه بیماری‌ها در سطح سلولی که بتوان روی آن‌ها روش‌های مختلف درمانی را آزمایش کرد، استفاده کند.