کشف توانایی سلول های بنیادی عصبی در ریشه کنی سرطان

علی رغم دهه ها تحقیق در زمینه سرطان، هنوز هم این بیماری یکی از علل اصلی مرگ در سراسر جهان می باشد، بطوریکه در سال2008، 7.6 میلیون مرگ ناشی از سرطان برآورد شده است. همچنین سرطان سینه یکی از شایع ترین علل مرگ و میر در هر سال می باشد. در کشور سنگاپور بیش از 1400 زن به سرطان سینه مبتلا هستند و سالیانه 300 نفر در اثر این بیماری جان خود را از دست می دهند. بخشی از علل بالای مرگ و میر ناشی از سرطان، به توانایی تهاجمی تومور های بدخیم و گسترش آنها در سراسر بدن و بخش دیگر به ناکارآمدی روش های درمانی متداول در ریشه کنی سلول های سرطانی برمی گردد.

یک تیم از محققان موسسه مهندسی زیستی و نانوتکنولوژی، اولین موسسه تحقیقاتی مهندسی زیستی و نانوتکنولوژی در سطح جهان، با حضور محقق ایرانی دکتر محمد شهبازی، موفق به کشف سلول های بنیادی عصبی شده اند که دارای توانایی ذاتی در هدف قرار دادن سلول های تومور در خارج از سیستم عصبی مرکزی هستند...

نتایج این تحقیق که به تازگی در ژورنال سلول های بنیادی منتشر شده است حاکی از آن است که گروه محققان IBN به سرپرستی دکتر Shu Wang موفق شدند از سلول های بنیادی عصبی (neural stem cells) مشتق شده از سلول های بنیادی پرتوان القا شده (induced pluripotent stem ) با منشا فیبروبلاست انسانی برای درمان سرطان سینه استفاده کنند. سلول های iPS، سلول های سوماتیکی هستند که با انتقال فاکتورهای خاصی به آن ها، از نظر ژنتیکی دوباره برنامه ریزی شده و قابلیت پرتوانی (تکثیر بالا) را کسب کرده اند. این سلول ها می توانند از سلول هایی با منشا متفاوت مانند فیبروبلاست ها، کراتینوسیت ها، هپاتوسیت ها و خون حاصل شوند.




در مطالهات قبلی، نقش NSCs که از سیستم اعصاب مرکزی منشا می گیرند در درمان تومور های مغزی بررسی شده بود، اما مطالعه IBN اولین بررسی است که نشان می دهد NSCs مشتق شده از سلول های iPS می توانند تومورهای خارج از سیستم عصبی مرکزی را مورد هدف قرار دهند.

محققان به منظور آزمایش کارایی NSCs در حمله به سلول های سرطانی، از بارگیری یک ژن انتحاری (suicide) مثل تیمیدین کیناز ویروس هرپس سیمپلکس در NSCs استفاده کردند و آنها را به ورید دم موش تزریق کردند. فراورده پروتئینی ژن تیمیدین کیناز یعنی آنزیم تیمیدین کیناز موجب فسفریله کردن پیش داروی (Prodrug) گانسیکلوویر و فعال سازی پیش دارو می شود. گانسیکلوویر فسفریله، برای سلول کشنده بوده و سلول های سرطانی را از بین می برد. از آنجایی که این ژن در سلول های سرطانی قرار خواهد گرفت تنها بر روی سلول های سرطانی موثر می باشد، چون سلول های انسانی فاقد آنزیم لازم برای فسفریله کردن این دارو هستند، دارو تنها روی سلول توموری اثر داشته و موجب مرگ این سلول ها می شود. آنها برای انتقال iPS-NSCs مهندسی شده از حاملین باکولوویرال (ناقلین ژنی که از یک ویروس آلوده کننده حشره (baculovirus)ساخته شده اند) بهره جستند. مزیت استفاده از وکتور های باکولوویرال در این است که باکولوویروس ها در حشرات بیماریزا بوده اما در انسان قادر به همانندسازی نیستند و در نتیجه بیماریزا نخواهد بود.

سپس به منظور پیگیری توزیع و مهاجرت ، iPS-NSCs از تکنولوژی تصویربرداری دو رنگی از کل بدن استفاده کردند. نتایج تصویربرداری نشان داد که iPS-NSCs بر روی تومورهای سرطانی موش قرار می گیرند. آنها در ارگان هایی که سلول هایی سرطانی نفوذ کرده اند شامل ریه، معده و استخوان نیز تجمع می یابند. نتیجه این آزمایش نشان داد که بقای موش حامل تومور از 34 روز به 39 روز افزایش یافت. این داده ها توضیح می دهند که چگونه iPS-NSCs قادرند سلو های تومور را دنبال کرده و رشد و گسترش سرطان را مهار کنند.

دکتر Shu Wang گفت: تخصص IBN در تولید سلول های بنیادی انسانی از سلول های iPS و استفاده جدید از ناقلین ویروس حشرات برای تحویل ژن به سلول، راه را برای توسعه نوآوری های درمانی با کاربرد سلول های بنیادی هموار کرده است. تیم تحقیقاتی در حال بررسی روش هایی برای بهبود و بهینه سازی سلول های بنیادی عصبی در جهت جلوگیری از فعال سازی ناخواسته آنها در مناطق غیرتوموری می باشند تا عوارض جانبی آنها را نیز به حداقل برسانند.

رویکرد IBN در استفاده از سلول های iPS گرفته شده از بیمار برای تولید NSCs این مزیت را ایجاد کرده است که می توان محصولات سلولی یکنواخت را برای درمان های مکرر یک بیمار در مقیاس بزرگی تولید کرد. از آنجایی که سلول های بنیادی از سلول های خود بیمار مشتق می شوند، احتمال رد ایمنی نیز کاهش یافته است. علاوه بر این iPS-NSCs از سلول های بالغ مشتق شده اند و مسائل اخلاقی پیرامون استفاده از جنین های انسانی را حل کرده اند.