تولید سلول‌های مغزی از سلول‌ های بنیادی به روشی ساده و کارآمد

آستروسیت‌ها نقش مهمی در بیماری‌های نورودژنراتیو دارند. در روش جدید زمان مورد نیاز برای تولید سلول‌ها از چند ماه به دو هفته کاهش پیدا کرده‌است. نتایج این مطالعه در ژورنال Nature Methods منتشر شده‌است. هنریک آلینیوس که هدایت این مطالعه را بر عهده داشته‌است، می‌گوید:

این بدان معناست که مطالعه‌ی نقش آستروسیت‌ها در بیماری‌های مختلف، آسان‌تر شده است.

اگرچه مدت‌هاست سلول‌های ستاره‌ای شکل آستروسیت در مغز شناخته شده‌اند، ولی به اهمیت حقیقی آن‌ها اخیرا پی برده شده‌است. قبلا تصور می‌شده است که این سلول‌ها تنها دارای عملکردی حمایتی هستند، ولی اخیرا مشخص شده که این سلول‌ها دارای نقش مهمی در مغز نرمال و در شرایطی نظیر بیماری‌های زوال مغز و ALS هستند.

از چالش‌هایی که در این زمینه پژوهشگران با آن رو‌به‌رو بوده‌اند، دشواری ایجاد آستروسیت‌های انسانی به منظور انجام مطالعات است. البته راه‌هایی برای تولید آن‌ها در آزمایشگاه وجود دارد ولی به زمان زیادی نیاز داشته و در عین حال پیچیده و دشوارند. هنریک گفت:

روش‌های قبلی تولید آستروسیت‌های انسانی از سلول‌های بنیادی جنینی موفق بوده‌اند ولی به ماه‌ها زمان نیاز داشته‌اند. در روش ما برای تولید مقادیر زیادی از آستروسیت‌های انسانی کاملا کارآمد، فقط به دو هفته زمان نیاز است.

هنریک و گروهش نشان دادند که چگونه می‌توان از ویروس‌ها برای فعال کردن ژن‌های سلول‌های بنیادی جنینی و تشویق آن‌ها به سمت تولید آستروسیت‌ها استفاده کرد و بر این اساس آن‌ها موفق به تولید سریع آستروسیت‌ها از سلول‌های بنیادی جنینی شدند. هنریک ادامه می‌دهد:

بسیاری از پژوهشگران قبلا نیز از سلول‌های بنیادی جنینی برای ایجاد آستروسیت‌ها استفاده کرده‌اند؛ ولی روش آن‌ها تقلیدی از تبدیل طبیعی سلول‌های بنیادی جنینی به سلول‌های آستروسیت بوده‌، راهی که پیچیده و زمان‌بر است.

آستروسیت‌های تولید‌شده از سلول‌های بنیادی جنینی از لحاظ ظاهر، مشخصات ژنتیکی و عملکرد، خیلی مشابه استروسیت‌های مغز انسان‌های بالغ هستند.

آستروسیت‌های رشدیافته از سلول‌های بنیادی جنینی

پژوهشگران از روش ویرایش ژنی CRISPR-Cas9 برای وارد کردن یک جهش در سلول‌های بنیادی جنینی که موجب ایجاد بیماری‌های جدی مغزی نظیر بیماری الکساندر می‌شود، استفاده کردند. سپس آن‌ها از روش جدید برای تغییر سلول‌های بنیادی سالم و جهش‌یافته به آستروسیت‌ها استفاده کردند. با مقایسه‌ی آستروسیت‌ها، سلول‌های جهش‌یافته نقایصی را نشان دادند که قبلا در بیماری الکساندر دیده شده بود. هنریک می‌گوید:

استفاده از ترکیب روش‌ CRISPR-Cas9 و روش ما برای تولید سریع آستروسیت‌های انسانی، فرصت‌های بیشتری را برای مطالعه‌ی نقش آستروسیت‌ها در بیماری‌های عصبی مختلف، فراهم می‌کند.

تمرکز اصلی این پژوهشگران، مطالعه‌ی بیماری‌های عصبی مرتبط با سن نظیر زوال عقل و آلزایمر است و مرحله‌ی بعد استفاده از این روش برای مطالعه‌ی نقش آستروسیت‌ها در این بیماری‌ها است.