در یک پیشرفت چشم‌گیر در حوزه‌ی زیست‌ فناوری و پزشکی بازساختی، تیمی از پژوهشگران MIT موفق شدند سلول‌های پوست موش را مستقیماً به نورون‌های حرکتی عملکردی تبدیل کنند. این دستاورد، مسیر درمان بیماری‌های عصبی ناتوان‌ کننده‌ای مانند (ALS) و آسیب‌های نخاعی را هموارتر می‌کند.

•  حذف مرحله‌ی پرخطر سلول‌های بنیادی

در گذشته، تبدیل سلول‌های بالغ مانند سلول‌های پوست به نورون نیازمند بازبرنامه‌ریزی آن‌ها به سلول‌های بنیادی پرتوان القایی (iPSC) و سپس تمایز دادن آن‌ها به نورون بود؛ فرآیندی طولانی، پرهزینه و با خطر بروز تومور.

در این پژوهش، تیم MIT با بررسی پایگاه‌های داده‌ی بیان ژن در طی مراحل مختلف رشد سیستم عصبی، سه فاکتور رونویسی کلیدی را شناسایی کرد:

• NGN2: عامل کلیدی در شروع تمایز نورونی

• ISL1: مسئول توسعه‌ی نورون‌های حرکتی در نخاع

• LHX3: تثبیت‌کننده‌ی هویت نورون‌های حرکتی

این سه فاکتور به صورت هم‌ زمان در یک وکتور ویروسی مهندسی‌شده گنجانده شدند که آن‌ها را با نسبت‌های دقیق و ثابت وارد سلول‌های پوست می‌کرد. این موضوع به کنترل دقیق‌تر بر فرآیند تمایز سلولی منجر شد.

• نتایج آزمایش‌ها : راندمان بالا و عملکرد طبیعی

• راندمان تبدیل در حدود ۴۰ درصد از سلول‌ها بود؛ به این معنا که از هر ۱۰ سلول پوست، حدود ۴ سلول به نورون‌های حرکتی تبدیل شدند.

• این نورون‌ها دارای مارکرهای زیستی ویژه‌ی نورون‌های حرکتی بودند.

• در آزمون‌های الکتروفیزیولوژی، فعالیت الکتریکی طبیعی و پاسخ‌ پذیری به تحریک عصبی نشان دادند.

  پس از پیوند به مغز موش، نه تنها زنده ماندند، بلکه موفق به برقراری ارتباط با شبکه‌ی عصبی میزبان شدند.

• پیامدها و آینده‌ی درمانی

این تکنولوژی اگر در سلول‌های انسانی نیز کارایی مشابهی داشته باشد، می‌تواند در آینده برای تولید نورون‌های شخصی‌ سازی‌شده از خود بیماران مورد استفاده قرار گیرد. چنین رویکردی:

• خطر پس‌زدن سیستم ایمنی را کاهش می‌دهد
• نیاز به منابع سلول‌های بنیادی را برطرف می‌کند
• فرآیند را سریع‌تر، ارزان‌تر و ایمن‌تر می‌کند

پژوهشگران اکنون در حال بررسی کارایی این روش در سلول‌های انسانی و ارزیابی عملکرد آن در مدل‌های بیماری هستند.

• جمع‌بندی

  این پژوهش نه تنها گامی بلند به‌سوی درمان بیماری‌های عصبی است، بلکه الگویی برای سایر تلاش‌ها در تبدیل مستقیم سلول‌ها به انواع عملکردی دیگر در بدن محسوب می‌شود.

لینک خبر