تحقیقات در ارگانوئیدهای کلیه انسان هدفی را برای جلوگیری از آسیب غیرقابل برگشت کلیه نشان می دهد

تا حدودی، کلیه ها این ظرفیت را دارند که پس از آسیب دیدگی خود را ترمیم کنند، اما تغییری از چنین ترمیم ذاتی به ترمیم ناقصی که منجر به آسیب غیرقابل برگشت و بیماری مزمن کلیوی (CKD) می شود، می تواند رخ دهد. تیمی به سرپرستی محققان بیمارستان عمومی ماساچوست (MGH) اخیراً از ارگانوئیدهای کلیه مشتق شده از سلول های بنیادی انسان برای شناسایی ژن هایی که برای حفظ ترمیم سالم در کلیه ها مهم هستند، استفاده کردند. یافته ها، که در منتشر شده است پزشکی ترجمه علوم، ممکن است به اهداف جدیدی برای کمک به پیشگیری یا درمان CKD منجر شود.

اگرچه عوامل مختلفی در ترمیم کلیه در مطالعات حیوانی شناسایی شده است، ترجمه این یافته‌ها به بالینی دشوار است زیرا بسیاری از درمان‌هایی که در حیوانات بی‌خطر و مؤثر تلقی می‌شوند، متعاقباً در آزمایش‌های بالینی سمی یا بی‌اثر بوده‌اند. ارگانوئیدهای کلیه انسان، که مانند کلیه های مینیاتوری هستند، ممکن است به محققان کمک کنند تا از این مشکلات جلوگیری کنند.

نوین گوپتا، سرپرست تیم تحقیق و پژوهشگر بخش نفرولوژی در MGH می‌گوید: «ما در کار ارگانوئیدهای کلیه انسانی پیشگام بوده‌ایم و فکر می‌کنیم که برای توسعه درمانی CKD مفید هستند. ما به عنوان پزشک-دانشمند می خواستیم یک مدل جدید CKD در سلول های انسانی ایجاد کنیم تا توسعه دارو را تسهیل کنیم.

هنگامی که گوپتا و همکارانش ارگانوئیدهای کلیه انسان را در معرض داروی شیمی درمانی سیس پلاتین قرار دادند که می تواند به کلیه ها آسیب برساند، این درمان بیان 159 ژن و 29 مسیر سیگنال را در سلول های کلیه که تحت ترمیم ذاتی قرار می گیرند، تغییر داد. بسیاری از ژن هایی که آنها شناسایی کردند، از جمله 2 ژن به نام های FANCD2 و Rad51، در طی ترمیم ذاتی فعال شدند، اما بیان آنها کاهش یافت زیرا آسیب کلیه غیرقابل برگشت شد. این ژن‌ها پروتئین‌هایی را کد می‌کنند که در ترمیم DNA زمانی که در سلول‌ها آسیب می‌بینند، نقش دارند. آزمایش‌های اضافی در مدل‌های موش آسیب کلیه و بیوپسی کلیه انسان، یافته‌های کشف شده در ارگانوئیدهای کلیه را تأیید کرد.

در نهایت، از طریق آزمایش های غربالگری دارویی، دانشمندان ترکیبی به نام SCR7 را شناسایی کردند که به حفظ فعالیت FANCD2 و RAD51 برای نجات ترمیم بافت طبیعی و جلوگیری از پیشرفت CKD در مدل آسیب ارگانوئیدی ناشی از سیس پلاتین توسط محققان کمک کرد.

ریوجی موریزان، محقق ارشد بخش نفرولوژی در MGH، نویسنده ارشد این مقاله، می گوید: «ما نشان داده ایم که فعال شدن یک مکانیسم ترمیم DNA می تواند به حفظ وضعیت کلیه سالم کمک کند. در آینده، این رویکرد ممکن است به یک گزینه درمانی جدید برای بیماران مبتلا به CKD تبدیل شود.