رشد دوباره لايه خارجي قلب با استفاده از سلول‌ هاي بنيادي

يك گروه تحقيقاتي از دانشگاه پنسيلوانيا ادعا مي‌كنند كه با استفاده از سلول‌هاي بنيادي مي‌توان سلول‌هايي توليد كرد كه سطح خارجي قلب انسان را مي‌پوشانند. اين لايه‌ي خارجي كه قلب انسان را مي‌پوشاند، لايه‌ي اپيكارد ناميده مي‌شود. اين محققان كه در رشته‌هاي مختلف بيولوژي تخصص دارند، درباره‌ي نتايج تحقيقات خود بسيار اميدوار هستند و اعلام كرده‌اند كه اين مطالعات جديد ممكن است در آينده‌ي نزديك به دانشمندان كمك كند تا بتوانند بافت‌هاي آسيب‌ديده‌ي قلب را كه در اثر حمله‌هاي قلبي يا نقص ژنتيكي ايجاد شده‌اند، با بافت سالم جايگزين كنند.

بر اساس مطالعات گذشته روي مسيرهاي سيگنال دهي wnt (گروهي از مجراهاي پروتئيني كه از طريق گيرنده‌هاي موجود در سطح سلول‌ها باعث انتقال سيگنال‌ها به درون سلول‌ها ‌مي‌شوند)، اين محققان دريافته‌اند كه تأثير برخي از مواد شيميايي در اين مسير سيگنال دهي عملا باعث‌ مي‌شود سلول‌هاي بنيادي قلب به سلول‌هاي ميوكارد تبديل شوند كه اين سلول‌ها سپس مي‌توانند به سلول‌هاي اپيكارد تبديل شوند. قلب از سه لايه‌ تشكيل شده است كه لايه دروني آن آندوكارد، لايه‌ي مياني ميوكارد و لايه‌ي خارجي آن اپيكارد نام دارد.

شاوجون لانس ليان، سرپرست اين گروه تحقيقاتي و استاد بيولوژي و مهندسي زيست پزشكي از دانشگاه پنسيلوانيا در اين باره مي‌گويد:

در سال ۲۰۱۲ ما كشف كرديم كه اگر سلول‌هاي بنيادي انسان را در معرض مواد شيميايي خاص قرار دهيم، اين مواد شيميايي به‌طور متوالي و زنجيره‌وار مسيرهاي سيگنال دهي wnt را به فعاليت وادار مي‌كنند يا فعاليت‌ آن‌ها را مهار مي‌كنند. در نتيجه مي‌توانيم باعث تبديل اين سلول‌ها به سلول‌هاي ميوكارد قلب شويم.

او در ادامه مي‌افزايد:

ما بايد سلول‌هاي قلبي موسوم به progenitor را با اطلاعات بيشتر فراهم كنيم تا اين سلول‌ها طي فرآيند تقسيم و تمايز يافتن به سلول‌هاي اپيكارد قلب تبديل شوند. اما قبل از اين تحقيقات ما هيچ نمي‌دانستيم اين اطلاعات چه هستند. اكنون ما مي‌دانيم كه اگر دوباره مسيرهاي سيگنال دهي wnt را در اين سلول‌ها فعال كنيم، مي‌توانيم سلول‌هاي progenitor را وادار كنيم تا به‌جاي تبديل شدن به سلول‌هاي ميوكارد به سلول‌هاي اپيكارد تبديل شوند.

بنا بر گفته‌ي اين محققان، اطلاعات به‌دست‌آمده به‌ آن‌ها كمك خواهد كرد تا در جهت ايجاد و بازسازي نهايي ديواره‌ي خارجي قلب تلاش كنند. يكي از محققان اين گروه پژوهشي نشان داده است كه سلول‌هاي اپيكارد كه از سلول‌هاي بنيادي progenitor ايجاد شده‌اند و سلول‌هاي اپيكارد كه به‌طور طبيعي در جداره‌ي قلب انسان وجود دارند، بسيار شبيه هستند. 

با توجه به اينكه روز به روز آمار سكته‌هاي قلبي افزايش مي‌يابد، نياز اساسي و مبرم براي استفاده از اين روش‌ها و تكنيك‌هاي جديد احساس مي‌شود تا با استفاده از اين روش‌ها به بيماران بي‌شماري كه هرروزه دچار حمله‌هاي قلبي و نارسايي‌ قلبي مي‌شوند، كمك كرد. اين محققان باور دارند كه نتيجه مطالعات آن‌ها بر بهبود بيماران و بازيافتن سلامتي افراد بعد از سكته‌هاي قلبي تأثيري آشكار خواهد داشت.

سكته‌هاي قلبي به دليل مسدود شدن رگ‌هاي خوني قلب اتفاق مي‌افتند. مسدود شدن رگ‌هاي خوني مانع از رسيدن مواد غذايي و اكسيژن به سلول‌هاي بافت عضله‌ي قلب و در نتيجه باعث مرگ سلول‌هاي عضلاني قلب مي‌شود. نكته‌ي قابل توجه اين است كه امكان بازتوليد و جايگزين شدن براي سلول‌هاي ماهيچه‌اي قلب وجود ندارد؛ بنابراين يك آسيب دائمي به سلول‌هاي عضلاني قلب وارد مي‌شود كه باعث اشكالات بيشتر براي بيماران مي‌شود. محققان دانشگاه پنسيلوانيا ادعا مي‌كنند كه سلول‌هاي اپيكارد توليدشده در محيط‌‌ آزمايشگاهي را مي‌توان به بيماران قلبي پيوند زد و اين سلول‌ها مي‌توانند منطقه‌ي آسيب‌ديده در قلب را ترميم كنند.

تكنيك‌هاي ديگر براي ترميم قلب انسان (مانند تزريق سلول‌هاي بنيادي براي ترميم قلب آسيب‌ديده در موش‌ها) هنوز در حال مطالعه هستند؛ اما محققان دانشگاه پنسيلوانيا تكنيك ديگري را پيشنهاد مي‌كنند كه در آن، امكان رشد دادن و كنترل كردن سلول‌هاي بنيادي در آزمايشگاه وجود دارد. در حقيقت دانشمندان مي‌توانند اين سلول‌ها را براي زماني كه مورد نياز هستند، رشد دهند و در آزمايشگاه نگهداري كنند. بنا بر گفته‌ي اين محققان، آن‌ها مي‌توانند سلول‌هاي بنيادي در حال تكثير را بدون هيچ اشكالي به مدت ۵۰ روز نگهداري كنند.

 اين دانشمندان قصد دارند همچنان به كار خود ادامه دهند و تا مرحله‌ي ايجاد سلول‌هاي آندوكارد تحقيقات خود را پيش ببرند با اين هدف كه در نهايت بتوانند تمام جداره‌ي قلب (هر سه لايه‌ي‌ آن) را از سلول‌هاي بنيادي progenitor توليد كنند.

سرپرست اين گروه تحقيقاتي در پايان مي‌گويد:

ما در حال پيشرفت هستيم و تحقيقات ما درباره‌‌ي لايه‌ي دروني قلب ادامه دارد تا اين كه بتوانيم تمام جداره‌ي قلب را بازتوليد كنيم. حاصل تحقيقات ما در رشته‌هاي مهندسي پزشكي و بافت‌شناسي و همچنين در درمان نارسايي‌هاي قلب مي‌تواند مورد استفاده قرار بگيرد.