پژوهشگران پژوهشگاه رویان و مرکز تحقیقات سرطان کالج پزشکی ویسکانسین آمریکا با تحلیل تغییرات بیان هزاران ژن، سه مسیر مولکولی کلیدی مرتبط با پیری سلولهای بنیادی مزانشیمی را بررسی کردند؛ مطالعه ای که میتواند به توسعه راهکارهایی برای حفظ ظرفیت درمانی این سلولها کمک کند.
به گزارش دیدهبان علم ایران، سلولهای بنیادی مزانشیمی به دلیل توانایی تکثیر، تمایز به انواع مختلف سلولها و تنظیم پاسخهای سیستم ایمنی، یکی از گزینههای مهم در پزشکی بازساختی و سلولدرمانی به شمار میروند. با این حال، تکثیر و گسترش این سلولها در شرایط آزمایشگاهی میتواند به تدریج آنها را وارد مرحله پیری سلولی کند؛ فرآیندی که ظرفیت تکثیر، تمایز و برخی عملکردهای درمانی سلولها را تحت تأثیر قرار میدهد.
در همین راستا، محمدرضا باغبان اسلامینژاد و سارا طالعاحمد از پژوهشگاه رویان با همکاری فروغاعظم سیاحپور از مرکز تحقیقات سرطان کالج پزشکی ویسکانسین آمریکا در مطالعهای به بررسی تغییرات مولکولی همراه با پیری سلولهای بنیادی مزانشیمی پرداختند.
بررسی تفاوت سلولهای جوان و پیر
پژوهشگران در این مطالعه که نتایج آن طی مقاله ای در مجله Avicenna Journal of Medical Biotechnology (AJMB) منتشر شده است دادههای موجود در دیتاست GSE7888 از پایگاه عمومی GEO را بررسی کردند و الگوی بیان ژن در سلولهای بنیادی مزانشیمی در پاساژهای اولیه کشت، یعنی پاساژهای ۴ تا ۵، را با سلولهایی که پس از پاساژهای متعدد ۲۲ تا ۲۸ وارد مرحله پیری شده بودند، مقایسه کردند.
نتایج نشان داد در مجموع ۴۵۹۷ ژن میان سلولهای جوان و پیر بیان متفاوتی دارند. از این میان، بیان ۲۲۱۹ ژن افزایش و بیان ۲۳۷۹ ژن کاهش یافته بود.
یکی از مهمترین تغییرات مشاهدهشده، توقف چرخه سلولی بود. در سلولهای پیر، افزایش بیان ژن CDKN1A یا p21 و کاهش بیان ژنهای CDK4 و CDK6 مشاهده شد؛ الگویی که با مهار پیشرفت چرخه سلولی و کاهش توانایی تکثیر سلولها در ارتباط است.
سه مسیر مولکولی در مرکز توجه
تحلیلهای انجامشده، سه مسیر مولکولی mTOR، FoxO و p53 را بهعنوان مسیرهای مهم مرتبط با پیری سلولهای بنیادی مزانشیمی معرفی کرد.
این مسیرها در تنظیم فرآیندهای متعددی از جمله پاسخ سلول به استرس، سوختوساز، رشد و چرخه سلولی و سازوکارهای مرتبط با پیری نقش دارند. شناسایی این مسیرها میتواند سرنخهایی برای بررسی چگونگی تأخیر در روند پیری سلولهای بنیادی فراهم کند.
سلولهای پیر فقط کمتر تکثیر نمیشوند
پژوهشگران دریافتند پیری سلولی تنها به کاهش توانایی تکثیر محدود نیست و با تغییرات ظاهری، عملکردی و ترشحی نیز همراه میشود.
سلولهای پیر میتوانند الگوی متفاوتی از مولکولهای ترشحی را ایجاد کنند که به عنوان فنوتیپ ترشحی مرتبط با پیری سلولی (SASP) شناخته میشود. این تغییرات میتوانند محیط اطراف سلول را به سمت التهاب سوق دهند و در نتیجه بر توانایی سلولها برای مشارکت در فرآیند ترمیم و بازسازی بافت اثر بگذارند.
در این مطالعه نیز افزایش بیان برخی ژنهای مرتبط با SASP، از جمله IL6، CXCL8 و MMP3 مشاهده شد.
آیا میتوان پیری سلولهای بنیادی را به تأخیر انداخت؟
یافتههای این پژوهش این احتمال را مطرح میکند که هدف قرار دادن مسیرهای mTOR، FoxO و p53 بتواند در مطالعات آینده بهعنوان رویکردی برای تعدیل یا به تأخیر انداختن پیری سلولهای بنیادی مزانشیمی بررسی شود.
پژوهشگران همچنین ترکیباتی مانند راپامایسین و فعالکنندههای FOXO3 را بهعنوان گزینههایی مطرح کردهاند که میتوانند در تحقیقات آینده از نظر تأثیر احتمالی بر روند پیری این سلولها مورد ارزیابی قرار گیرند.
با این حال، این یافتهها به معنای اثبات اثربخشی این ترکیبات در جلوگیری از پیری سلولهای بنیادی یا کاربرد بالینی آنها نیست. چنین فرضیههایی همچنان به مطالعات آزمایشگاهی و اعتبارسنجیهای مستقل نیاز دارند.
یک گام اولیه برای جوانسازی سلولهای بنیادی
از محدودیتهای مهم این پژوهش آن است که تحلیلها بر اساس یک مجموعه داده عمومی منفرد (GSE7888) انجام شده است؛ بنابراین ممکن است همه تنوعهای مرتبط با تفاوتهای بین اهداکنندگان را منعکس نکند.
با وجود این محدودیت، نتایج مطالعه تصویری از تغییرات گسترده مولکولی همراه با پیری سلولهای بنیادی مزانشیمی ارائه میدهد و میتواند مسیر تحقیقات آینده را برای شناسایی راهکارهای حفظ عملکرد این سلولها مشخصتر کند.
به گفته پژوهشگران، شناخت دقیقتر سازوکارهای مولکولی پیری میتواند در آینده به توسعه روشهایی برای بهتأخیر انداختن پیری، حفظ ظرفیت درمانی و بهبود توان بازسازی بافتی سلولهای بنیادی مزانشیمی کمک کند؛ هرچند تحقق این هدف نیازمند مطالعات آزمایشگاهی و بالینی گستردهتر است.
انتهای پیام
* نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخشهای موردنیاز علامتگذاری شدهاند