کلید درمان های بهتر، پاک کردن حافظه سلول های بنیادی

به گزارش واحد ژنتیک پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، سلول های بنیادی انواع خاصی از سلول ها در بدن ما هستند که می توانند به هر نوع سلول دیگری تبدیل شوند. در حال حاضر آزمایش هایی با استفاده از سلول های بنیادی برای جایگزینی سلول های آسیب دیده در بیماری هایی مانند پارکینسون در حال انجام است. یکی از راه های بدست آوردن سلول های بنیادی از جنین انسان است، اما این امر دارای نگرانی های اخلاقی و محدودیت های عملی است. راه دیگر تبدیل سلول های بالغ از پوست یا جاهای دیگر به آنچه سلول های بنیادی پرتوان القایی (سلول های iPS) می گویند. با این حال، این سلول ها گاهی اوقات دارای حافظه ای از نوع سلولی هستند که قبلاً بوده اند، که می تواند آن ها را زمانی که می خواهیم آن ها را به انواع دیگر سلول ها تبدیل کنیم، قابل پیش بینی یا کارآمدتر کند. محققان راهی برای پاک کردن این حافظه پیدا کرده اند تا سلول های iPS را بیشتر شبیه سلول های بنیادی جنینی کنند.

نوید بزرگ برای طب احیا کننده

دانشمندان می توانند سلول های iPS را از بافت خود بیمار بسازند، بنابراین خطر رد سلول های جدید توسط سیستم ایمنی بیمار کمتر است. برای مثال، سلول های iPS برای ساخت سلول های پانکراس تولیدکننده انسولین برای کمک به افراد مبتلا به دیابت آزمایش می شوند. تحقیقات با استفاده از سلول های iPS یک زمینه به سرعت در حال پیشرفت است، با این حال چالش های فنی زیادی باقی مانده است. دانشمندان هنوز در حال کشف این هستند که چگونه کنترل کنند که سلول های iPS چه نوع سلولی می شوند و از ایمن بودن این فرآیند اطمینان حاصل کنند. یکی از این چالش های فنی حافظه اپی ژنتیک است، که در آن سلول های iPS آثاری از نوع سلولی را که قبلا بودند حفظ می کنند.

حافظه اپی ژنتیک و اختلال در استفاده از سلول های iPS

برای درک حافظه اپی ژنتیک، اجازه دهید ابتدا درباره اپی ژنتیک بدانیم. DNA توالی هایی از دستورالعمل ها را حمل می کند که به عنوان ژن شناخته می شوند. هنگامی که عوامل مختلفی بر فعالیت ژن تأثیر می گذارند (روشن یا خاموش کردن آنها) بدون تغییر خود توالی DNA، این شرایط به عنوان اپی ژنتیک شناخته می شود. اپی ژنوم یک سلول یک اصطلاح جمعی برای توصیف تمام تغییرات اپی ژنتیک در یک سلول است. هر یک از سلول ها حاوی DNA یکسانی است، اما اپی ژنوم کنترل می کند که کدام ژن ها روشن یا خاموش شوند، که تعیین می کند که آیا سلول قلبی، سلول کلیوی، سلول کبدی یا هر نوع سلول دیگری می شود.

هنگامی که یک سلول بالغ را دوباره به یک سلول iPS برنامه ریزی می کنیم، می خواهیم تمام "نشانک های" آن را پاک کنیم. با این حال، این همیشه به طور کامل کار نمی کند. هنگامی که برخی از نشانک ها باقی می مانند، این حافظه اپی ژنتیک می تواند بر رفتار سلول های iPS تاثیر بگذارد. در طول رشد اولیه جنین، قبل از اینکه در رحم کاشته شود، علائم اپی ژنتیک به ارث رسیده از اسپرم و سلول های تخمک اساساً پاک می شوند. این تنظیم مجدد به سلول های اولیه جنین اجازه می دهد تا با رشد و نمو جنین به هر نوع سلولی تبدیل شوند. پاک کردن حافظه اپی ژنتیک موثرتر در سلول های iPS پتانسیل پزشکی آنها را افزایش می دهد. این به سلول های iPS اجازه می دهد تا مانند سلول های بنیادی جنینی مانند «لوح های خالی» رفتار کنند و احتمال تبدیل آن ها به هر نوع سلول دلخواه را افزایش دهد. اگر سلول های iPS بتوانند هویت گذشته خود را فراموش کنند، می توانند با اطمینان بیشتری به هر نوع سلولی تبدیل شوند و به ایجاد سلول های خاص مورد نیاز برای درمان ها کمک کنند، مانند سلول های جدید تولیدکننده انسولین برای افراد مبتلا به دیابت، یا سلول های عصبی برای فرد مبتلا به پارکینسون. همچنین می تواند خطر رفتارهای غیرمنتظره یا عوارض را در هنگام استفاده از سلول های iPS در درمان های پزشکی کاهش دهد.