سلول های ایمنی شوک کشت (سلولی) را فراموش می کنند —

ماکروفاژها سلول های ایمنی هستند که در تمام اندام های بدن ما وجود دارند. آنها به عنوان نگهبان بافت عمل می کنند، سلول های دیگر را پرورش می دهند و مواد مضر مانند باکتری ها، بقایای سلولی و حتی سلول های تومور را از بین می برند. بنابراین ماکروفاژها به عنوان داروهای زنده جدید بالقوه برای التیام اندام های آسیب دیده، مبارزه با عفونت ها و مبارزه با سرطان در رادار دانشمندان قرار گرفته اند. با این حال، برای دستیابی به این، سلول ها باید در خارج از بدن به تعداد زیادی رشد کنند. تا کنون، این برای ماکروفاژها دشوار بوده است. علاوه بر این، تردیدهای جدی وجود داشت که شرایط آزمایشگاهی ممکن است باعث شود آنها توانایی های ویژه خود را از دست بدهند.

تکثیر سلول ها در آزمایشگاه، به اصطلاح کشت سلولی، تکنیک رایجی است که در طول سال ها باعث پیشرفت عظیمی در زیست شناسی و پزشکی شده است. با این وجود، سلول های رشد یافته در آزمایشگاه از محیط طبیعی خود و سیگنال های فیزیکی که برای عملکرد آنها ضروری به نظر می رسد حذف می شوند. سلول ها روی ظروف کشت پلاستیکی رشد می کنند و در محلول های مغذی مصنوعی حمام می شوند. آنها باید با این شرایط جدید سازگار شوند — یک شوک فرهنگی واقعی. پروفسور Michael Sieweke، پروفسور Humboldt در TU Dresden می گوید: «ما می خواستیم دقیقا بدانیم که سلول ها در کشت طولانی مدت سلول چگونه تغییر می کنند و آیا این تغییرات دائمی هستند یا خیر.

شوک کشت سلولی

تیم پروفسور Sieweke در مرکز درمان‌های احیاکننده Dresden (CRTD) در TU Dresden و مرکز ایمونولوژی Marseille Luminy (CNRS، INSERM، دانشگاه Aix-Marseille) ماکروفاژهای ریه موش، سلول‌های ایمنی را که به طور طبیعی در کیسه‌های هوایی زندگی می‌کنند، مورد مطالعه قرار دادند. ریه تیم موفق شد سلول ها را در شرایط آزمایشگاهی طی چند ماه و به تعداد زیادی رشد دهد. اگرچه ظاهر و ویژگی‌های کلی آنها تحت تأثیر قرار نگرفت، اما با بررسی دقیق‌تر، مشخص شد که سلول‌ها در واقع تغییرات زیادی برای سازگاری با محیط جدید به دست آورده‌اند.

هر سلولی در بدن ما مجموعه‌ای از ژن‌های یکسانی دارد، اما سلول‌ها در این که چه ژن‌هایی روشن و چه ژن‌هایی خاموش نگه داشته می‌شوند، متفاوت هستند. می‌توان آن را به عنوان اثر انگشت مولکولی سلول در نظر گرفت – ترکیبی منحصربه‌فرد از روشن شدن. ستورامان سوبرامانیان، یکی از نویسندگان این مطالعه می گوید: ژن هایی که به عنوان مثال، ماکروفاژ ریه را از ماکروفاژ روده و سلول مغزی متمایز می کنند. دانشمندان الگوی ژنی سلول‌های کشت‌شده در آزمایشگاه را با همتایان خود در ریه مقایسه کرده‌اند و تفاوت‌های اساسی را مشاهده کرده‌اند. “این قابل انتظار بود. زندگی بر روی یک سطح پلاستیکی و داشتن تمام مواد مغذی به راحتی با شرایط طبیعی کاملا متفاوت است. سلول ها باید به آن عادت می کردند و این کار را با تغییر وضعیت بیش از 3000 ژن انجام می دادند. این سوال که پروفسور Sieweke توضیح می‌دهد که واقعاً برای ما جالب بود این که آیا می‌توان این تغییرات را معکوس کرد.

فراموشی فرهنگ

این تیم ماکروفاژهای کشت شده در آزمایشگاه را به محل طبیعی خود در ریه های موش منتقل کردند. مقایسه‌های دقیق نشان داد که سلول‌های رشد یافته در آزمایشگاه از مشابه‌های خود که هرگز ریه را ترک نمی‌کنند، قابل تشخیص نیستند. ماکروفاژهای کشت شده در آزمایشگاه مدت زمانی را که در آزمایشگاه سپری کردند را فراموش کردند و به طور کامل عملکرد و وضعیت طبیعی خود را در آزمایشگاه به دست آوردند، ما شگفت زده شدیم. کلارا بوش، یکی از نویسندگان این مطالعه، می‌گوید: ریه‌ها، از شوک فرهنگی قبلی خود غافل بودند.

سلول درمانی آینده

اگرچه این تحقیق بر روی موش ها انجام شد، اما پیامدهای بسیار امیدوارکننده ای برای درمان های انسانی دارد. توانایی جابجایی ماکروفاژها بین کشت سلولی و محیط طبیعی آنها پتانسیل زیادی برای سلول درمانی های مبتنی بر ماکروفاژ در آینده نشان می دهد. ماکروفاژهای ریه را می‌توان در آزمایشگاه تکثیر کرد و به‌طور تجربی برای مبارزه با یک بیماری خاص قبل از تحویل به ریه‌های بیمار، جایی که می‌توانند فوراً عملکرد خود را شروع کنند، طراحی کرد. چنین مجموعه ای می تواند برای درمان سرطان، بیماری فیبروتیک یا عفونت های مشابه COVID-19 در ریه و در نهایت در سایر اندام ها استفاده شود.

پروفسور Sieweke نتیجه می گیرد: “این مطالعه مدت ها قبل از شروع همه گیری شروع شد، اما دوباره نشان می دهد که تحقیقات بنیادی می تواند به عنوان منبعی برای کاربردهای درمانی آینده باشد.”

منبع داستان:

مواد ارائه شده توسط Technische Universität Dresden. توجه: محتوا ممکن است برای سبک و طول ویرایش شود.