داربست‌های نانوالیاف برای رشد سلول‌های بنیادی کاربردی ساخته شد

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، درمان از کار افتادگی ارگان‌های بدن نظیر سلول‌های تولید کننده‌ انسولین در بیماری‌ دیابت یکی از مشکلات حل نشده و بحث برانگیز در حوزه‌ پزشکی است. در بسیاری از موارد، پیوند عضو به عنوان درمان انتخابی از جمله در بیماری‌های کبدی، ریوی یا لوزالمعده در نظر گرفته می‌شود. با این حال عوارض مرتبط با پیوند اعضا همچون کمبود اهدا کننده‌ سازگار، عوارض جراحی، رد پیوند و هزینه‌های بالای آن همواره وجود دارد.

از این رو، سلول درمانی می‌تواند به عنوان یک روش جایگزین برای غلبه بر این موانع اتخاذ شود.

الهام حویزی، یکی از محققان این طرح اظهار داشت: سلول‌های پرتوان القا شده‌ انسانی (hiPSCs)، به صورت بالقوه قادر به متمایز شدن به کلیه سلول‌های بافت‌های انسانی است؛ به همین دلیل به عنوان یک منبع نامحدود روش سلول درمانی در کاربردهای بالینی مطرح شده است.

وی  افزود: شکل گیری سلول اندودرم قطعی (Definitive endoderm) اولین و مهم‌ترین مرحله در رشد و نمو اندام‌هایی مانند پانکراس و کبد در مهره داران است؛ به همین دلیل، تولید آن ضامن تولید انواع سلول‌های کارآمد در درمان بیماری‌های مرتبط با این اندام‌ها از جمله دیابت و بیماری‌های کبدی  به شمار می رود.

وی با اشاره به هدف انجام این طرح گفت: تولید با بازده بالای سلول‌های اندودرم اولیه از سلول‌های پرتوان القا شده‌ انسانی، بر روی داربست‌های نانوالیافی بوده از اهداف این طرح محسوب می شود.

حویزی عنوان کرد: نتایج این طرح می‌تواند در رفع مشکلات مربوط به تمایز سلول‌های بنیادی به سلول‌های «هپاتوسیت» و سلول‌های تولید کننده‌ انسولین به منظور درمان بیماری‌های کبدی و دیابت مؤثر باشد.

به گفته‌ این محقق، نتایج این تحقیق نشان داده که سلول‌های iPS تولید شده در این طرح، می‌توانند با کارایی بالایی به سلول‌های آندودرم قطعی تمایز یابند.

حویزی افزود: مطالعات نشان داده که استفاده از داربست نقش مؤثری در متمایز شدن سلول‌های بنیادی به انواع مختلف سلول‌ها داشته باشد و سبب افزایش بقا و تکثیر آن‌ها شود.

به گفته وی، در این طرح نیز داربست سنتز شده محیط مناسبی برای رشد و تمایز سلول‌های iPS به سلول‌های آندودرم قطعی فراهم آورد و از طرفی سلول‌های iPS هیچ گونه ناسازگاری با داربست پلی لاکتیک اسید/ژلاتین (PLA/Gelatin) نشان نداده و این داربست هیچگونه سمیتی بر این سلول‌ها ندارد.

حویزی عنوان کرد: در این مطالعات سلول‌های القا شده انسانی (HiPS) تحت عواملی که در متمایز شدن آن‌ها به اندودرم قطعی نقش دارند، در محیط کشت دو بعدی و سه بعدی مورد بررسی قرار گرفتند.

برای این منظور توان تمایزی سلول های hiPS بر داربست نانوالیاف از جنس پلی لاکتیک اسید/ژلاتین پوشش داده شده با ماتریژل تحت تأثیر عوامل رشد مختلف(Activin A/wnt۳a و IDE۱ ) به سلول های اندودرم قطعی مطالعه شده است.

وی با ییان اینکه در این طرح خصوصیات داربست‌ها با روش‌های مختلف از جمله FT-IR و SEM بررسی شده است، اظهار داشت: همچنین تمایز سلول‌های hiPS به سلول‌های اندودرم قطعی به کمک آشکارسازهای متفاوت و با استفاده از روش‌هایی نظیر ایمونوسیتوشیمی و qRT-PCR انجام گرفته است.

حویزی عنوان کرد: اثر مثبت محیط کشت سه بعدی بر تکثیر و تمایز سلول‌های اندودرم قطعی بیشتر از محیط دو بعدی بود، که یافته‌های حاصل از مقایسه عوامل مختلف نشان می‌دهد، اگرچه هر دو عامل IDE۱ وActivin A/Wnt۳a می‌توانند برای تمایز سلول‌های hiPS به سلول‌های اندودرم قطعی مورد استفاده قرار گیرند، اما استفاده از مسیر Activin A/Wnt۳a هم در شرایط کشت ۳بعدی و هم کشت ۲ بعدی مؤثر و کاراتر است.

این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر الهام حویزی، عضو هیات علمی دانشگاه شهید چمران اهواز و همکارانش است که نتایج آن در مجله‌ Journal of Biomedical Research (جلد ۱۰۲، شماره ۱۱، سال ۲۰۱۴، صفحات ۴۰۲۷ تا ۴۰۳۶) منتشر شده است.