تبدیل سلول‌های پوست به سلول‌های مغزی: یک پیشرفت تحقیقاتی در بیماری هانتینگتون؟

دانشمندان اکنون می‌توانند سلول‌های پوست انسان را طوری برنامه‌ریزی کنند که سلول‌های فعالی شبیه به ‘نوروننورون سلول های مغزی که اطلاعات را ذخیره و انتقال می دهند‌های خاردار متوسط’ تولید کنند، نوعی از سلول‌های مغزی که در مراحل اولیه بیماری هانتینگتون بیشتر تحت تأثیر قرار می‌گیرند. ما هنوز راه زیادی تا جایگزینی سلول‌های مغزی که در بیماری هانتینگتون از بین می‌روند، در پیش داریم، اما این تحقیق گامی مهم در این مسیر است و ابزاری عالی برای مطالعه بیماری هانتینگتون است.

خاردار متوسط چی؟

نوروننورون سلول های مغزی که اطلاعات را ذخیره و انتقال می دهند خاردار متوسط نوعی سلول مغزی است که در مراحل اولیه بیماری هانتینگتون تحت تأثیر قرار می‌گیرد. آنها حدود 96٪ از استریاتوم را تشکیل می‌دهند، بخشی از مغز که برای کنترل حرکت مهم است. این کل ناحیه در مراحل اولیه بیماری هانتینگتون تحت تأثیر قرار می‌گیرد. تلاش برای جایگزینی سلول‌هایی که در طول بیماری هانتینگتون از بین می‌روند، هدفی برای بسیاری از محققان است.

بنابراین، چگونه نوروننورون سلول های مغزی که اطلاعات را ذخیره و انتقال می دهند‌های جدید می‌سازید؟

در سال 2006، محققان ژاپنی راهی برای تغییر ‘دستورالعمل‌هایی’ که یک سلول دنبال می‌کند، پیدا کردند، به طوری که نوع سلول خود را تغییر می‌دهد. پیش از این، تصور می‌شد که هنگامی که یک سلول متعهد به نوروننورون سلول های مغزی که اطلاعات را ذخیره و انتقال می دهند، یا سلول کبد یا پوست شود، این تصمیم قابل تغییر نیست. اما در سال 2006 این امکان فراهم شد که سلول‌های پوست بالغ به سلول‌های بنیادی تبدیل شوند، که سپس می‌توان آنها را وادار کرد تا به هر نوع سلولی تبدیل شوند.

بعداً، گروهی در دانشگاه استنفورد از مرحله سلول بنیادی عبور کردند و سلول‌های پوست را مستقیماً به نوروننورون سلول های مغزی که اطلاعات را ذخیره و انتقال می دهند تبدیل کردند. این عالی است، اما انواع مختلفی از نوروننورون سلول های مغزی که اطلاعات را ذخیره و انتقال می دهند وجود دارد و محققان بیماری هانتینگتون دوست دارند بتوانند نوروننورون سلول های مغزی که اطلاعات را ذخیره و انتقال می دهند‌های خاردار متوسط ​​تولید کنند.

اکنون، تیمی از دانشمندان به رهبری اندرو یو در دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس، با برنامه‌ریزی مجدد سلول‌های پوست انسان، دقیقاً همین کار را انجام داده‌اند. این کار اخیراً در مجله‌ای به نام نوروننورون سلول های مغزی که اطلاعات را ذخیره و انتقال می دهند منتشر شده است.

روش معمول برای برنامه‌ریزی مجدد از این نوع، آغشته کردن سلول‌ها در سوپی از مواد شیمیایی به نام فاکتورهای رونویسیرونویسی اولین مرحله در ساخت پروتئین از دستور ذخیره شده در یک ژن. رونویسی به معنای ساختن یک کپی از ژن به صورت RNA، یک پیام رسان شیمیایی مشابه DNA است. است. اینها به سلول‌ها می‌گویند که کدام ژن‌ها را روشن و خاموش کنند و در نهایت آنها را متقاعد می‌کنند که به نوع سلول دیگری تغییر کنند.

‘ماده مخفی’ یو افزودن دو میکرو مولکول RNA، پسر عموی شیمیایی DNA، همراه با فاکتورهای رونویسیرونویسی اولین مرحله در ساخت پروتئین از دستور ذخیره شده در یک ژن. رونویسی به معنای ساختن یک کپی از ژن به صورت RNA، یک پیام رسان شیمیایی مشابه DNA است. بود.

به نظر می‌رسد که میکرو RNA توانسته است بیت‌های محکم بسته‌بندی شده DNA را باز کند و به فاکتورهای رونویسیرونویسی اولین مرحله در ساخت پروتئین از دستور ذخیره شده در یک ژن. رونویسی به معنای ساختن یک کپی از ژن به صورت RNA، یک پیام رسان شیمیایی مشابه DNA است. اجازه دهد تا به بخش‌هایی از کد ژنتیکی برسند که یک سلول پوست به طور معمول نیازی به استفاده از آنها ندارد. میکرو RNA مانند یک جک اتومبیل عمل کرد و امکان دسترسی به ناحیه‌ای را که نیاز به توجه دارد فراهم کرد.

این کافی بود تا سلول‌ها شروع به ظاهر شدن و رفتار کردن مانند نوروننورون سلول های مغزی که اطلاعات را ذخیره و انتقال می دهند‌های خاردار متوسط ​​کنند. سپس آنها را به مغز موش‌ها پیوند زدند و شش ماه بعد، این نوروننورون سلول های مغزی که اطلاعات را ذخیره و انتقال می دهند‌های برنامه‌ریزی شده مجدد رفتاری مشابه نوروننورون سلول های مغزی که اطلاعات را ذخیره و انتقال می دهند‌های خاردار متوسط ​​طبیعی داشتند. آنها حتی شروع به دسترسی و رشد به مناطق دیگر در مرکز کنترل حرکت مغز کرده بودند.

آیا این درمانیدرمانی درمان برای بیماری هانتینگتون است؟

اگرچه هیجان‌انگیز به نظر می‌رسد، اما تاکنون این تحقیق حتی شروع به بررسی مستقیم مشکل بیماری هانتینگتون نکرده است. موش‌هایی که سلول‌های برنامه‌ریزی شده مجدد را دریافت کردند، فقط موش‌های سالم معمولی بودند، نه موش‌های مدل بیماری هانتینگتون.

بنابراین، در مرحله بعد، محققان باید بررسی کنند که آیا این نوروننورون سلول های مغزی که اطلاعات را ذخیره و انتقال می دهند‌های برنامه‌ریزی شده مجدد در موش‌های مبتلا به بیماری هانتینگتون نیز به همان خوبی عمل می‌کنند یا خیر و آیا تأثیری بر علائم در آن حیوانات خواهند داشت یا خیر. فراتر از آن، برای به کارگیری این روش‌ها در بیماران انسانی مبتلا به بیماری هانتینگتون، یک جهش بزرگ دیگر لازم است.

پیوند سلول‌های جدید برای جایگزینی سلول‌هایی که در یک بیماری از بین می‌روند، به عنوان درمان جایگزینی سلول شناخته می‌شود. نکته جالب در مورد استفاده از سلول‌های اصلاح‌شده خود بیمار برای درمان این است که سیستم ایمنی بدن سلول‌ها را پس از پیوند رد نمی‌کند، مانند سلول‌های فرد دیگر.

با این حال، از آنجایی که جهش ایجاد کننده بیماری هانتینگتون در هر سلول بدن ما، از جمله سلول‌های پوست ما، یافت می‌شود، هر نوروننورون سلول های مغزی که اطلاعات را ذخیره و انتقال می دهند خاردار متوسط ​​که از پوست بیمار ساخته شود نیز این جهش را حمل می‌کند. آنچه ما واقعاً می‌خواهیم منبعی از سلول‌های سالم است که در برابر اثرات مضر جهش بیماری هانتینگتون آسیب‌پذیر نباشند.

بنابراین، قبل از اینکه این تکنیک‌ها بتوانند منجر به درمان جایگزینی سلول شوند، ابتدا باید بفهمیم چگونه جهش بیماری هانتینگتون را از آنها حذف کنیم. فناوری‌های جدید با نام‌هایی مانند ‘ویرایش ژنومویرایش ژنوم استفاده از نوکلئازهای انگشت روی برای ایجاد تغییرات در DNA. "ژنوم" کلمه ای برای تمام DNA هایی است که هر یک از ما داریم.’، ‘انگشتان روی’ و ‘CrisprCRISPR سیستمی برای ویرایش DNA با روش های دقیق’ ممکن است بتوانند این کار را در آینده انجام دهند، اما هنوز برای این استفاده تنظیم می‌شوند. سال‌ها تحقیق دقیق طول می‌کشد تا این روش‌ها برای آزمایش در انسان آماده شوند.

در نهایت، اگرچه نوروننورون سلول های مغزی که اطلاعات را ذخیره و انتقال می دهند‌های خاردار متوسط ​​مهم هستند، اما تنها سلول مغزی درگیر در بیماری هانتینگتون نیستند. در حالت ایده‌آل، ما می‌خواهیم تمام انواع سلول‌های از دست رفته یا دارای اختلال عملکرد را جایگزین کنیم – که هر کدام به دستورالعمل خاص خود و مطالعه دقیق نیاز دارند، و به دنبال آن تحقیقات بیشتر برای به کارگیری سلول‌های مختلف با هم.

حالا چی؟

مسیر درمان در اینجا طولانی است، اما تحقیقات در حال حاضر با تیم‌های متعددی که روی این زمینه‌های مهم کار می‌کنند، در حال انجام است.

خبر خوب دیگر این است که این کار انجام شده توسط تیم اندرو یو کاربرد فوری برای محققان بیماری هانتینگتون خواهد داشت. این روش جدید رشد نوروننورون سلول های مغزی که اطلاعات را ذخیره و انتقال می دهند‌های خاردار متوسط ​​از بیماران مبتلا به بیماری هانتینگتون به ما کمک می‌کند تا بفهمیم چرا این نوروننورون سلول های مغزی که اطلاعات را ذخیره و انتقال می دهند‌ها در بیماری هانتینگتون بسیار آسیب‌پذیر هستند. همچنین می‌توان از آنها برای آزمایش داروهای جدید برای بیماری هانتینگتون بلافاصله استفاده کرد تا به ما در توسعه بهترین داروها برای آزمایش در افراد کمک کند.

بیشتر بدانید

• مقاله اصلی توسط تیم یو در نشریه نورون