مکالمه بین سلول‌های کبد زیست مهندسی شده شنود شد

به گزارش ایسنا به نقل از گیزمگ، تیمی از دانشمندان مرکز پزشکی بیمارستان کودکان سینسیناتی امریکا شیوه‌ای را برای مشاهده و کنترل چگونگی آرایش‌ انواع مختلف سلولی در طول رشد اندام کبد ارائه داده‌اند.

رشد دادن انواع مختلف بافت‌ها در آزمایشگاه گامی بزرگ جهت آزمایش ‌کردن اثرات داروها، درمان‌ها و آسیب‌دیدگی‌ها بدون آسیب‌رساندن به نمونه‌های آزمایشگاهی حیوانی یا انسانی به شمار می‌آید. با این حال، این بافت‌ها جایگزین‌های کاملی برای اندام‌های واقعی نیستند زیرا خارج از محیط طبیعی فعالیت این اندام‌ها قرار دارند.

در این بین، نسخه‌های سه‌بعدی مینیاتوری اندام‌های کامل مانند مینی‌مغزها، مدل‌های نزدیک‌تری به اندام‌های واقعی‌اند اما حتی آن‌ها هم نمی‌توانند تصویری کامل از چگونگی فعالیت نمونه واقعی ارائه دهند.

هدف بلندمدت دانشمندان همواره پرورش‌ اندام‌ها از سلول‌های بنیادی به گونه‌ای بوده که بتوان آن‌ها را در بدن بیماران کاشت؛ اما به طور مثال، کبد اندامی بیش از صرفا سلول‌های کبدی است زیرا این عضو مجموعه‌ای در هم تنیده از عروق، بافت متصل‌کننده و سلول‌های کبدی است و هر جایگزین آزمایشگاهی باید تمامی این اجزا را در ساختار مناسب تقلید کند.

دانشمندان بیمارستان کودکان سینسیناتی به دنبال یافتن شیوه‌هایی برای کنترل فرآیند رشد "جوانه‌های" کبدی بهتر در آزمایشگاه بوده‌اند.

تیم علمی از توالی‌دادن آر.ان‌.ای سلول منفرد (RNA-Seq) برای رهگیری سلول‌ها استفاده و چگونگی تغییر کردن آن‌ها حین رشد اندام را مشاهده کرد.

انواع مختلف سلول‌ها به طور مداوم پروتئین‌ها را برای انجام فرآیند رشد اعزام می‌کنند و دانشمندان با نظارت بر این فرآیند مولکولی، توانستند طرحی را برای مهندسی کردن زیستی کبدهای بهتر خلق کنند. به طور مثال، پروتئین‌های سیگنال‌دهنده VEGF  و پروتئین گیرنده KDR  با یکدیگر همکاری می‌کنند تا شریان‌های خونی کبد را ایجاد کنند و عرضه خون را برای این اندام شکل دهند. این فرآیند در سلول‌های کبدی انسان و موش‌های طبیعی و همچنین کبدهای زیست‌مهندسی‌شده تیم علمی مشاهده شد.

این مکالمات مولکولی-ژنتیکی موجب شد کبدهای زیست‌مهندسی شده محققان در مقایسه با سلول‌های کشت‌شده در آزمایشگاه، به روش‌های متنوع‌تر رشد کنند. دانشمندان دریافتند این کبدها ویژگی‌های ژنتیکی و مولکولی منحصربه‌فردی داشتند که به نمونه واقعی شباهت زیادی داشتند.

یافته‌های جدید نشان می‌دهد مکالمه بین انواع مختلف سلول‌های زیست‌مهندسی شده، آن‌ها را طوری تغییر می‌دهد که آنچه در طول رشد اندام (کبد) در انسان رخ می‌دهد، را تقلید کنند.

به گفته آن‌ها هنوز راه طولانی تا تولید یک بافت کبد کاربردی انسانی در آزمایشگاه فاصله است اما دستاورد جدید، گامی بزرگ در این مسیر به شمار می‌آید.

جزئیات این مطالعه در مجله Nature منتشر شد.