ساخت اندام‌واره كليوي با استفاده از سلول‌هاي موجود در ادرار
به‌تازگي، مدل‌هاي جديدي از كليهي انسان ساخته شده كه پژوهشگران آن‌ها را «توبولوئيد» ناميده‌اند. اين مدل‌ها از لوله‌هاي كليوي تشكيل شده‌اند كه از اجزاي اصلي كليه هستند. وظيفه‌ي آن‌ها فيلتركردن مواد زائد از خون و درنهايت، حذف آن‌ها از بدن ازطريق ادرار است. در اين پژوهش كه اخيرا در مجله‌ي Nature Biotechnology منتشر شده، اولين‌بار پژوهشگران توانستند اندام‌واره‌هايي از اين بخش از كليه ايجاد كنند كه مستقيم از بافت كليهي بالغ جدا شده است.
درحالحاضر، اين امكان وجود دارد كه انداموارههاي كليوي را با استفاده از زمينه‌ي ژنتيكي بيمار ايجاد كرد؛ اما اين كار مستلزم فرايندي طولاني و پرزحمت است. در ابتدا، بيمار بايد قسمت كوچكي از بافت خود را اهدا كند كه غالبا از پوست گرفته و سپس، در آزمايشگاه كشت داده مي‌شود تا سلول‌هايي به‌نام فيبروبلاست را از آن استخراج كنند. سپس، اين سلول‌ها قبل از اينكه در ساختارهايي شبيه به كليه كشت شوند، مي‌توانند مجددا به سلول‌هاي بنيادي برنامه‌ريزي شوند. بااين‌حال، اين فرايند درحالحاضر چندين ماه طول مي‌كشد كه كمتر از مدت زمان ايده‌آل براي شيوه‌هاي پزشكي شخصي‌سازي‌شده است؛ به‌ويژه براي انواع بيماري‌هاي خطرناك مانند سرطان.
فرانس شوتگنز، نويسنده‌ي اصلي اين پژوهش و پژوهشگر پسادكتري در مؤسسه Hubrecht در كشور هلند، دراين‌باره مي‌گويد:
مزيت اصلي اين روش اين است كه فرايند استخراج را مي‌توان به‌طور مستقيم انجام داد؛ بدون اينكه لازم باشد دوباره برنامه‌ريزي كرد.
اين روش كشت اندام‌واره‌ها از سلول‌هاي بنيادي بالغ كه مستقيما از تومور جدا شده‌اند، پيش‌ازاين در چندين مورد، مربوط به روده و كبد استفاده شده بود؛ اما اين پژوهش نشان مي‌دهد اين روش را مي‌توان روي سلول‌هاي كليه نيز انجام داد.
دانشمندان توانستند نمونه‌هاي كوچكي از كليهي انسان را اولين‌بار با استفاده از سلول‌هاي بنيادي جداشده از بيمار بسازند
اين مدل اندام‌واره‌ي كليه كاربردهاي بالقوه متعددي دارد كه افزايش سرعت آزمايش داروها براي روش‌هاي پزشكي شخصي‌سازي‌شده را نيز شامل مي‌شود. در اين پژوهش، پژوهشگران نشان دادند انداموارههاي كليه را مي‌توان از سرطان كليهي اطفال به‌نام «تومور ويلمز» ساخت كه شايع‌ترين سرطان جامد در كودكان است. شوتگنز دراين‌باره گفت:
كنترل دارو قطعا متخصصدي محتمل است. اين متخصصد براي انواع ديگر سلول‌هاي بنيادي بالغ استخراج‌شده براي كشت اندام‌واره، مانند سرطان پستان، توسعه يافته است و كاركردن روي اين موضوع براي كليه نيز بسيار مناسب خواهد بود.
همچنين، اين مدل‌ها توانايي بسياري براي مطالعه‌ي بيماري‌هاي كليوي دارند كه به‌علت نقص‌هاي ژنتيكي ارثي ايجاد شده‌اند. كار پيشين همين گروه پژوهشي درباره‌ي پرورش انداموارههاي ركتوم در افراد مبتلا به فيبروز سيستيك بود كه جهشي در ژني به‌نام CFTR دارند. اين اندام‌واره‌ها مي‌توانند براي آزمايش سريع درمان‌هاي اين بيماري به‌كار روند؛ فرايندي كه با آزمايش مستقيم درمان‌ها روي خود بيماران معمولا سال‌ها به‌طول مي‌انجامد.
با استفاده از اين اندام‌واره‌ها، درمان‌هاي بالقوه مي‌توانند در چند ماه ارزيابي شوند. درحالحاضر، اين فرايند براي استفاده دراين‌زمينه در هلند تأييد شده است. بااين‌حال، ايجاد اين اندام‌واره‌ها درحالحاضر به نمونه‌برداري تهاجمي از نمونه بافت افراد نياز دارد.
پژوهشگران نمونه‌اي از ادرار يكي از بيماران مبتلا به فيبروز سيستيك را جمع‌آوري كردند و توانستند با استفاده از آن، مدل توبولوئيد كليه ايجاد كنند كه داروهاي فيبروز سيستيك مي‌تواند به‌شيوه‌اي مشابه با انداموارههاي ركتومي روي آن آزمايش شوند. اين كار اين احتمال را افزايش مي‌دهد كه روزي اين روش كمتر تهاجمي براي جداسازي سلول‌هاي موردنياز براي رشد اندام‌واره‌ها به‌منظور آزمايش داروها استفاده شود. بااين‌حال، پژوهشگران تأييد مي‌كنند اين كار و نتايج آن هنوز مقدماتي است و بايد در بيماران بيشتري تكرار شود تا به‌درستي ارزيابي شود. شوتگنز دراين‌باره گفت:
درستي اصول اين روش را فقط در يك بيمار نشان داده‌ايم؛ بنابراين، جايگزين‌كردن آزمايش بافت‌برداري ركتومي با اين روش هنوز دورازدسترس است.
كشت انداموارههاي كليوي از ادرار افراد مبتلا به سرطان نيز ممكن است باعث اشكالاتي ايجاد كند؛ ازجمله تعداد كم سلول‌هاي جداشده از ادرار ممكن است نشان‌دهنده‌ي ماهيت كل تومور نباشند. شوتگنز در اين‌باره گفت:
يكي از معايب استفاده از اين روش براي سلول‌هاي كشت از سرطان كليه اين است كه هنگام كشت، از سلول‌هاي كمي كه از ادرار شخص گرفته شده، تنوع سلول‌هاي سرطاني از بين مي‌رود.
در سرطان كليه، جراحي بافت‌برداري و برداشتن بخش عمده‌ي تومور غالبا درمان ضروري است؛ بنابراين، جداكردن سلول‌هاي بنيادي به‌طور مستقيم از بافت تومور ممكن است عملي‌ترين رويكرد براي كشت اندام‌واره‌ي كليوي و آزمايش درمان‌هاي بالقوه براي بيمار باشد.
هم انديشي ها