احیای سلول‌های آسیب‌دیده قلب به‌کمک سلول‌های بنیادی جفت

پژوهشگران مدرسه‌ی پزشکی آیکان در مونت سینای نشان دادند که در مدل‌های حیوانی، سلول‌های بنیادی حاصل از جفت به‌نام سلول‌های Cdx2 می‌توانند پس از حمله‌ی قلبی و آسیب به قلب، سلول‌های قلبی سالمی تولید کنند. نتایج این پژوهش که در مجله‌ی PNAS منتشر شده است، می‌تواند منجر به توسعه‌ی روشی جدیدی برای بازسازی قلب و دیگر اعضا شود. دانشمندان قبلا تصور می‌کردند که سلول‌های Cdx2 تنها در مراحل اولیه‌ی توسعه‌ی جنین، جفت را ایجاد می‌کنند و هرگز توانایی آن‌ها در احیای اندام‌های دیگر بدن نشان داده نشده بود. هینا چودری، پژوهشگر این مطالعه می‌گوید:

این یافته‌ها ممکن است مسیر را برای توسعه‌ی درمان‌هایی برای احیای قلب و دیگر اندام‌ها هموار کنند. آن‌ها مانند جمعیتی پرانرژی از سلول‌های بنیادی هستند که می‌توانند محل جراحت را مورد هدف قرار داده و ازطریق جریان خون مستقیما به آن محل بروند و نیز دارای توانایی عبور از مانع رد سیستم ایمنی هستند.

پژوهشگران مونت سینای قبلا نشان داده بودند که ترکیبی از سلول‌های بنیادی جفت در موش می‌توانند به قلب موش‌های ماده‌ی باردار کمک کنند که از جراحتی که می‌تواند بدون این درمان به نارسایی قلبی منجر شود، رهایی پیدا کند. آن‌ها در این مطالعه نشان دادند که سلول‌های بنیادی جفت به قلب مادر مهاجرت کردند و مستقیما به محل جراحت قلب رفتند. در آنجا، این سلول‌های بنیادی تبدیل به سلول‌های تپنده‌ی قلب شدند و به فرایند ترمیم کمک کردند. مطالعه‌ی جدید با هدف تعیین نوع سلول‌هایی که موجب بازسازی قلب می‌شدند، انجام شد.

پژوهشگران کار خود را با بررسی سلول‌های Cdx2، فراوان‌ترین نوع سلول‌های بنیادی در ترکیب سلولی که قبلا شناسایی شده بود، آغاز کردند و دریافتند که درصد این سلول‌ها در سلول‌های مشارکت‌کننده در احیای قلب بیش از دیگر سلول‌های جفتی است (۴۰ درصد).

پژوهشگران برای مطالعه‌ی ویژگی‌های احیاکنندگی سلول‌های Cdx2، سه گروه موش نر را دچار حمله‌ی قلبی کردند. گروه اول، درمان‌ سلول‌های بنیادی Cdx2 حاصل از جفت موش‌ها در اواخر بارداری را دریافت کردند، گروه دوم سلول‌های جفتی را دریافت کردند که Cdx2 در آن‌ها بیان نمی‌شد و سومین گروه (گروه کنترل)، یک محلول نمکی دریافت کردند. پژوهشگران از تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) برای تجزیه‌و‌تحلیل تمام موش‌ها بالافاصله پس از حملات قلبی و نیز سه ماه پس از القاء حمله‌ی قلبی استفاده کردند. آن‌ها دریافتند که موش‌های گروه درمان با سلول‌های بنیادی Cdx2 دارای پیشرفت قابل‌توجه درزمینه‌ی احیای بافت آسیب‌دیده‌ی قلب بودند. طی سه ماه، این سلول‌های بنیادی مستقیما به محل جراحت قلب مهاجرت کرده بودند و رگ‌های خونی و سلول‌های قلبی جدیدی تشکیل داده بودند. موش‌هایی که با محلول نمکی و سلول‌های غیر Cdx2 جفت به آن‌ها تزریق شده بود، دچار نارسایی قلبی شدند و نشانه‌ای از احیای قلب در آن‌ها دیده نمی‌شد.

پژوهشگران به دو ویژگی دیگر سلول‌های Cdx2 نیز پی بردند: همه‌ی آن‌ها دارای پروتئین‌های سلول‌های بنیادی جنینی بودند که تمام اعضای بدن را تولید می‌کنند، ولی پروتئین‌های دیگری نیز داشتند که به آن‌ها توانایی مهاجرت مستقیم به محل آسیب را می‌داد. این قابلیتی است که سلول‌های بنیادی جنینی آن را ندارند و نیز به‌نظر می‌رسید که می‌توانند از پاسخ ایمنی میزبان اجتناب کنند. چودری توضیح می‌دهد:

این ویژگی‌ها برای توسعه‌ی استراتژی‌های درمانی مبتنی بر سلول‌های بنیادی در انسان حیاتی است. ما قادر به جداسازی سلول‌های Cdx2 از جفت‌های انسانی نیز هستیم و امیدواریم بتوانیم نسبت به چیزی که در گذشته دیده‌ایم، درمان‌های مبتنی‌بر سلول بنیادی انسانی بهتری برای قلب طراحی کنیم. استراتژی‌هایی که در گذشته مورد آزمایش قرار گرفته‌اند، مبتنی بر انواع سلول‌های بنیادی که واقعا تبدیل به سلول‌های قلبی می‌شدند، نبودند و استفاده از سلول‌های بنیادی جنینی برای این هدف با نگرانی‌های اخلاقی و قابلیت انجام همراه است. جفت‌ به‌طور معمول در سرتاسر جهان دور انداخته می‌شود و این تقریبا یک منبع تمام‌نشدنی است.

سانگیثا واداک ماداثیل، دیگر پژوهشگر مطالعه می‌گوید:

این نتایج برای ما بسیار شگفت‌انگیز بود چون تاکنون در هیچ‌کدام از دیگر انواع سلول‌های آزمایش‌شده در آزمایش‌های بالینی بیماری قلب انسان این موضوع دیده نشده بود که سلول‌ها بتوانند در آزمایشگاه تبدیل به سلول‌های تپنده‌ی قلب بشوند. سلول‌های مذکور این کار را انجام می‌دادند و وقتی وارد جریان خون می‌شدند، دقیقا می‌دانستند به کجا بروند.