تولید عضلات اسکلتی از سلول بنیادی

به گزارش پایگاه اطلاع رسانی سلول های بنیادی، در مطالعه جدید در UCLA، محققان با الهام گرفتن از فرایندهای تکوینی انسانی، راهی را برای تولید سلول های عضلانی بالغ در آزمایشگاه و تبدیل آن ها به فیبرهای عضلانی که دیستروفین در آن ها احیا شده باشد، پیدا کرده اند.

«دیستروفین» پروتئینی است که در بیماران مبتلا به دیستروفی دوشن در عضلات وجود ندارد. بدون دیستروفین، عضلات تخریب می شود و به صورت پیشرونده ای تضعیف خواهند شد. علایم دوشن معمولا در کودکی شروع می شود و بیماران به تدریج توانایی حرکتی خود را از دست می دهند و در نهایت به دلیل نارسایی های تنفسی و قلبی قبل از ۲۰ سالگی می میرند.

در حال حاضر راهی برای درمان یا معکوس کردن بیماری وجود ندارد.

چند سالی است که محققان توانسته اند روش های مختلفی را برای تبدیل سلول های بنیادی پرتوان انسانی به سلول های بنیادی عضلانی اسکلتی که قادر به عملکرد عضلانی مناسب و بازسازی فیبرهای عضلانی تولید کننده دیستروفین باشند پیدا کرده اند.

با این حال این مطالعه جدید در UCLA نشان داده است که روش های فعلی کاملا کافی نیستند؛ آن ها سلول های نابالغی را تولید می کنند که با سلول های عضلانی طبیعی متفاوت هستند. آنالیز تکوین انسانی نشان داد که سلول های عضلات اسکلتی جنینی قابلیت خارق العاده ای در بازسازی دارند.

آن ها دارای دو مارکر سطح سلولی موسوم به ERBB۳ و NGFR هستند که محققین را قادر به جداسازی دقیق این سلول ها از بافت های مختلف می کند. زمانی که آن ها سلول های عضلانی اسکلتی بیان کننده این مارکرهای سطحی را جداسازی کردند توانستند آن ها را به سلول های بالغی تبدیل کنند که قادر به ایجاد فیبرهای عضلانی تولید کننده دیستروفین در آزمایشگاه بودند.

این فیبرها، سلول های عضلانی یکدستی بودند که مشابه با فیبرهای عضلانی واقعی انسانی هستند. در ادامه آن ها دریافتند که برای تولید فیبرهای عضلانی قوی تر و بزرگ تر نیاز است که در روند تولید آن ها، مسیر پیام رسانی TGF-betaخاموش شود. این فیبرها قابلیت انقباض مناسبی نیز داشتند.

در بخش دیگر مطالعه آن ها سلول های موش های دوشن را گرفته و به سلول های بنیادی پرتوان القایی بازبرنامه ریزی کردند. آن ها با استفاده از تکنولوژی« CRISPR/Cas۹ » موتاسیون مربوط به دوشن را برداشتند و سپس آن ها را به سلول های عضلانی اسکلتی تمایز دادند.

با استفاده از مارکرهای ERBB۳ و NGFR، آن ها سلول های عضلانی اسکلتی را جداسازی کرده و سپس به موش تزریق کرده و همزمان از مهار کننده مسیر TGF-betaهم استفاده کردند. مشاهده شد که سطح دیستروفین در این جانوران احیا شد.