[ad_1]
شکل 1. متابولیسم اوره در سلول های بنیادی پرتوان القا شده توسط انسان (hiPSCs) که به سلول های کبدی (hiPSC-Heps) تمایز یافته اند، دچار اختلال می شود. (الف) طرحی که چرخه اوره را در سم‌زدایی آمونیاک (NH4+) به اوره غیرسمی در پنج واکنش متوالی آنزیم چرخه اوره (UCE) در میتوکندری در سلول‌های کبدی نشان می‌دهد. (ب) ترشح اوره در چهار خط کنترل hiPSC-Hep (Ctrl_1-4) در مقایسه با PHHs. داده ها میانگین 4 تا 12 نمونه بیولوژیکی مستقل را نشان می دهد. (C,D) بیان mRNA و پروتئین نسبی UCEs با روش Real-time کمی PCR (C) و وسترن بلات (D) در Ctrl_1 hiPSCs و hiPSC-Heps در مقایسه با سلول‌های کبدی اولیه انسانی (PHHs). تمام نمونه های نشان داده شده روی همان ژل بارگذاری شدند. خط نشان می دهد که تصویر برش داده شده است. داده ها میانگین دو تا چهار نمونه بیولوژیکی مستقل را نشان می دهد. ANOVA یک طرفه؛ *پ
چرخه اوره مسئول حذف مواد زائد نیتروژن تولید شده از تجزیه پروتئین در ارگانیسم است. اگر آنزیم OTC در این چرخه وجود نداشته باشد، تجمع آمونیاک تا سطوح سمی افزایش می یابد. کمبود OTC شایع ترین اختلال در چرخه اوره است. تا الان با دارو قابل درمان نبود.
ژن OTC روی کروموزوم جنسی (کروموزوم X) قرار دارد. این بدان معنی است که تظاهرات اختلال معمولاً در نوزادان دختر ضعیف تر است. با این حال، در نوزادان پسر، که یک کروموزوم X و یک کروموزوم Y دارند، کمبود ژن OTC تأثیر چشمگیری دارد: در پسران نوزاد، سمیت آمونیاک ناشی از کمبود OTC اغلب کشنده است. تیم تحقیقاتی به دنبال راه هایی برای آزمایش داروها در آزمایشگاه در برابر کمبود OTC بودند.
ابتدا، تیم تحقیقاتی سلول های کبدی را از بافت پوست بیماران در فرآیندی دقیق تولید کردند. این کار به این صورت بود: در ابتدا، یک نمونه بافت از پوست از بیماران مبتلا به کمبود OTC و همچنین از یک گروه کنترل (افراد سالم) گرفته شد. در یک فرآیند پیچیده، نمونه ها به گونه ای تمایز داده شدند که مانند سلول های بنیادی عمل کنند. این فرآیند مهندسی توسط Shin’ya Yamanaka توسعه داده شد و به همین دلیل در سال 2012 جایزه نوبل پزشکی را دریافت کرد.
دکتر مد توضیح می‌دهد: «با استفاده از فناوری سلول‌های بنیادی القایی، ما موفق به تولید سلول‌های کبدی شدیم که تا حد زیادی مانند سلول‌های کبدی از بیماران عمل می‌کنند». الکساندر لمله، پزشک ارشد در گروه اطفال و موسسه شیمی بالینی دانشگاه در اینسلسپیتال. با این حال، ما مشاهده کردیم که سلول‌های کبدی القا شده اوره کمتری نسبت به سلول‌های واقعی و سالم کبدی دفع می‌کنند و این مستقل از اینکه منشأ آنها از افراد سالم باشد یا بیماران چرخه اوره، نیست.
محققان توانستند دلیل این رفتار را مشخص کنند. سلول های بنیادی مهندسی شده با تکنولوژی با کمبود کامل آکواپورین 9، یک پروتئین حمل و نقل در غشای سلولی مشخص شدند. دلیل این کمبود، شخصیت هنوز نابالغ و جنینی سلول های مصنوعی کبد است.
آکواپورین 9: کلید عملکرد سلول مصنوعی کبد
آکواپورین ها انتقال آب و برخی مواد را از طریق غشای سلولی سازماندهی می کنند. آکواپورین 9 مسئول انتقال اوره است. در مرحله بعدی، محققان فرآیندی را توسعه دادند که در آن تشکیل آکواپورین 9 در سلول‌های بنیادی القا می‌شود. در نتیجه سلول های کبدی تولید شده با تکنولوژی رفتار خود را تغییر دادند. آنها توانستند آمونیاک را به اوره تجزیه کنند و اوره را دفع کنند – درست مانند سلول های سالم. این زمینه را برای یک روش آزمایش عملکرد با سلول های مصنوعی کبد فراهم می کند.
استفاده از سلول های مصنوعی: آزمایش عوامل درمانی
کمبود OTC با این واقعیت مشخص می شود که ساختارهای پیچیده پروتئین OTC به درستی عمل نمی کنند. آنها – مانند اکثر پروتئین های بزرگتر – به کمک کننده ها یا همراهان برای جمع آوری و عملکرد مناسب نیاز دارند. پروفسور دکتر med. Johannes Häberle در مرکز تحقیقات کودکان در بیمارستان دانشگاه زوریخ توضیح می دهد: “چاپرون ها اطمینان حاصل می کنند که مولکول های آنزیم به درستی تا می شوند و آنزیم به درستی برای استفاده یا تنظیم مجدد آماده می شود. مدل آزمایشی جدید اکنون برای آزمایش OTC استفاده می شود. همراهان برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد کمبود OTC و البته در مورد درمان های احتمالی.”
ارگانوئیدها: آینده مدل سازی بیماری؟
الکساندر لامل و همکاران، القای Aquaporin 9 در سلول‌های کبدی مشتق از PSC انسان، مدل‌سازی کمبود اورنیتین ترانس کاربامیلاز را تسهیل می‌کند. کبد شناسی (2021). DOI: 10.1002/hep.32247
ارائه شده توسط Inselspital، بیمارستان دانشگاه برن
نقل قول: پزشکی شخصی: عملکرد سلول های کبدی القا شده از بافت پوست (2022، 17 ژانویه) در 17 ژانویه 2022 از https://medicalxpress.com/news/2022-01-personalized-medicine-functioning-liver-cells.html بازیابی شده است.
این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به غیر از هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.
[ad_2]