با تلاش محققان پزشکی

محرک‌های نانویی سلول‌های بنیادی ماهیچه‌ها را تقویت می‌کنند

با تلاش محققان پزشکی نانومحرک‌هایی طراحی شده‌اند که سلول‌های بنیادی را برای ترمیم ماهیچه‌های آسیب‌دیده تقویت می‌کند.

کد خبر: ۸۴۵۳۳۵

دوشنبه - ۱۵ ارديبهشت ۱۳۹۹ / May 04, 2020

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو، در پزشکی ترمیمی، یک درمان ایده‌آل برای بیمارانی که آسیب‌های ماهیچه‌ای ناشی از کمبود اکسیژن دارند این است که آن‌ها را با تزریق سلول‌های بنیادی خودشان تقویت کنیم.

در مطالعات جدید منتشرشده، محققان دانشگاه ایلینویز نشان دادند که نانومحرک‌ها (نانوذراتی که مولکولی که به طور طبیعی بدن آن‌ها را برای تقویت سلول‌های بنیادی تولید می‌کند تا زخم‌ها را بهبود بخشد، دارد) می‌توانند نیروی بازسازی سلول‌های بنیادی را در یک عضو هدف در موش‌ها تقویت کنند.

Hyunjoon Kong سرپرست این مطالعه و استاد مهندسی شیمی و زیست مولکولی در ایلینویز گفت: «ما می‌خواهیم از عملکرد طبیعی سلول‌های بنیادی و عوامل محرک استفاده کنیم تا ایسکمی (کم رسیدن خون به اندام‌ها) را بطور محلی بررسی کنیم.»

ایسکمی عضلانی یا آسیب دیدن عضلانی ناشی از منبع محدود اکسیژن و خون، می‌تواند به چندین علت مانند آسیب به اندام یا بیماری سرخرگ محیطی صورت بگیرد. سلول‌های بنیادی که از چربی خود بافت بیمار مشتق شده، فاکتور‌هایی را ایجاد می‌کنند که باعث می‌شوند رگ‌های خونی جدید وارد عضله آسیب دیده شده، اکسیژن و مواد مغذی را بازیابی کرده و التهاب در بافت‌های آسیب دیده را ترمیم کند. با این حال، آزمایش‌های داخلی مزایای محدودی را نشان می‌دهند، زیرا به نظر می‌رسد فعالیت سلول‌های بنیادی بعد از تزریق به عضله کاهش می‌یابد.

مولکولی که به طور طبیعی در بدن تولید می‌شود، فاکتور نکروز تومری آلفا (TNF-alpha) نامیده شده و می‌تواند سلول‌های بنیادی را برای ترشح بیشتر فاکتور مورد نظر تحریک می‌کند. Kong گفت مطالعات دیگر سعی می‌کنند تا سلول‌ها را پیش از تزریق با TNF-alpha رشد بدهند، اما اثر آن سریعا از بین می‌رود.

گروه ایلینویز تصمیم گرفت تا نانومحرک‌هایی بسازند و TNF-alpha را مستقیما به سلول‌های بنیادی متصل کند (نانوذرات به TNF-alpha اضافه شده است). نانوذرات به یک گیرنده روی سطح سلول‌های بنیادی متصل شده و TNF-alpha را موضعی، هدفمند و طولانی‌تر به سلول تحویل می‌دهد.

مرنی بوپارت، استاد کینزیولوژی گفت: «فواید اصلی سلول‌های بنیادی در جهت بازسازی بافت لزوما توانایی سلول‌ها برای جایگزینی بافت‌های ازدست رفته نیست، بلکه برای آزاد کردن سیتوکین‌هایی است که در این فرآیند کمک می‌کنند. این نانومحرک‌ها به سلول-ها اجازه می‌دهد تا عوامل مفید را طولانی‌تر از حالت‌های دیگر آزاد کنند. این یک مزیت قابل توجه، به خصوص وقتی سلول‌ها در محل آسیب یا بافت پیر و مریض پیوند زده می‌شوند، فراهم می‌کند.»

محققان رویکرد خود را روی موش‌هایی که بعلت جراحی در یکی از پا‌های عقب ایسکمی دارد، آزمایش کردند. آن‌ها سلول‌های بنیادی را از بافت چربی جدا کردند و آن‌ها را با نانومحرک‌ها ترکیب کرده و به بصورت موضعی به موش‌های آسیب دیده تزریق کردند. محققان شاهد افزایش جریان خون و میزان اکسیژن رسانی در پا‌های ایسکمیک و بهبود قدرت حرکت بودند.

Kong گفت: «ما فکر می‌کنیم این روش از روش‌هایی که نیازمند پیش شرط‌های شیمیایی است که می‌تواند روی زنده ماندن سلول‌های بنیادی تاثیر گذاشته و اثرات محدودی داشته باشد، بهتر عمل می‌کند. ایده ما این است که در یک عمل، بافت چربی را در اتاق عمل جمع آوری کنیم، سلول‌های بنیادی را جدا کنیم و آن‌ها را با نانومحرک‌ها مخلوط کرده و به بیمار تزریق کنیم.»

محققان خاطرنشان کردند که برای بهینه سازی شرایط برداشت و آماده‌ سازی سلول‌های بنیادی و مطالعه آن‌ها در طولانی مدت، کار بیشتری نیاز است.

بوپارت گفت: «بیماری سرخرگ محیطی (PAD) می‌تواند باعث درد و ناتوانی در دراز مدت شود. متاسفانه، هیچ درمان موثر مداومی برای این شرایط وجود ندارد. این مطالعه مهم است، زیرا ظرفیت اطلاح سلول‌های بنیادی برای درمان موثرتر PAD در یک مدل بالینی نشان می‌دهد و قدمی ما را به تسکین درد انسان نزدیک‌تر می‌کند.»