روشی جدید برای تبدیل سلول های پوست به سایر سلول های حیاتی در بدن انسان

محققان دانشگاه‌های میشیگان، مریلند و هاروارد روشی برای وارد کردن سلول‌ها به یک تغییر قابل توجه، توسعه داده‌اند: میانبری که می‌تواند سلول‌های پوست را به هر نوع سلول دیگر تبدیل کند. مقاله‌ی این پژوهش به‌تازگی در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم (PNAS) منتشر شده است.

 ایندیکا راجاپاکسه، استاد ریاضی و بیوانفورماتیک دانشگاه میشیگان، در بیانیه‌ای گفته است:

سلول‌های بدن ما به‌طور طبیعی برای وظیفه‌ی خود متخصص هستند. آنچه ما پیشنهاد داده‌ایم، می‌تواند یک میانبر برای انجام این کار باشد تا به هر سلول برای تبدیل به یک نوع سلول هدف کمک کنیم.

 روش جدید بر اساس روشی پیشگامانه مربوط به اواخر دهه‌ی ۱۹۸۰ ایجاد شده است؛ روشی که در آن سلول‌ها را در قالب عامل‌های رونویسی‌شده (TF) شناور می‌سازند. TF-ها مولکول‌هایی هستند که توانایی خواندن ژن‌های DNA سلول‌های خاصی را دارند. گروه پژوهشی راجاپاکسه، روش اولیه‌ را با استفاده از یک مدل کنترل ریاضی برای تعیین زمان مناسب به‌منظور هر تزریق TF، با هدف قرار دادن سلول‌های مورد نظر با مولکول‌های TF خاص در نقاط ویژه، اصلاح کردند.

 گروه پژوهشی می‌توانند با ردیابی زمانی که ژن‌های خاص، «خوانده» می‌شوند، زمان و چگونگی عملکرد برخی عامل‌های رونویسی را در تبدیل سلول به سلول‌های هدف، درک کنند. راجاپاکسه می‌گوید:

 ما معتقدیم که می‌توانیم از پیکربندی اولیه‌ی سلول، به پیکربندی دلخواه برسیم.

 گروه پژوهشی اکنون با کمک مکس ویکا، استاد پزشکی انستیتو فوربز در دانشکده پزشکی میشیگان، مشغول آزمایش روش خود هستند. ویکا، یکی از نویسندگان این مقاله‌ی پژوهشی می‌گوید:

 این الگوریتم طرحی ارائه داده است که می‌تواند نتایج مهمی برای سرطان داشته باشد؛ باورمان این است که شاید سلول‌های بنیادی سرطانی از سلول‌های بنیادی طبیعی، از طریق رهیافت‌های برنامه‌ریزی مجدد مشابه تولید شوند. این کار همچنین دارای نتایج مهمی برای پزشکی باززایشی (Regenerative) و مهندسی بافت خواهد بود؛ زیرا طرح اولیه‌ی تولید هر نوع سلول مورد نظری را فراهم می‌کند.

 انجام کار مشابه در سلول‌های بنیادی، روزنه‌های جدیدی در دنیای پزشکی باز کرده و به پزشکان اجازه داده است تا بتوانند درمان‌های گزینشی مورد نظرشان را ایجاد کنند. آن‌ها قادر بوده‌اند ساختارهای پیچیده‌ای مانند نورون‌ها را بسازند و بیماری‌هایی مانند سرطان و دیابت را درمان کنند که در نگاه اول به نظر می‌رسد غیر قابل درمان هستند. کشف سلول‌های بنیادی با قابلیت حضور در چند جا در آن واحد (اشاره به توانایی آن‌ها برای تبدیل به هر نوع سلول دیگر) باعث اعطای جایزه نوبل پزشکی به جان گوردون و شیمیا نامایاکا در سال ۲۰۱۲ شد.

 استفاده از سلول‌های بنیادی همواره بحث‌برانگیز بوده است؛ زیرا روش‌های اولیه‌ی مرتبط با این حوزه مستلزم برداشتن سلول‌های مورد نظر از جنین انسان بودند. با این حال، به نظر می‌رسد که دوره‌ی چنین روشی رو به پایان باشد. پژوهش جدید در مورد روش‌های نوین برداشت سلول‌های بنیادی و همچنین کارهایی همانند آنچه در این مقاله به آن پرداخته شد، تنها به یک تراش کوچک از پوست نیاز دارند و می‌توانند نویددهنده‌ی آغاز عصر پزشکی غیر تهاجمی و بسیار انعطاف‌پذیر برای طیف وسیعی از بیماری‌ها باشند.

 به‌باور ویکا، پژوهش‌ فوق همچنین زیبایی ترکیب ریاضیات و زیست‌شناسی برای رمزگشایی اسرار طبیعت را نشان می‌دهد.