این کار ممکن است مانند یک جادوگری مولکولی به نظر برسد، اما سلول های بنیادی پرتوان القایی (iPSCs) همانطور که شناخته شده اند در تحقیقات پزشکی برای مدل سازی بیماری ها و توسعه درمان ها از سال ۲۰۰۶ استفاده شده اند.
به گزارش بهداشت نیوز، کشف آنها توسط دو دانشمند ژاپنی، قلمرو جدیدی از پزشکی بازساختی را گشود که به موجب آن و با استفاده از مجموعه ای از عوامل برنامه ریزی، سلول‌های بنیادی شبه جنینی را می توان از سلول‌های بالغ انسان معمولی مجدد مهندسی کرد.
از آنجا که آنها می توانند به طور نامحدود تکثیر شوند و هر نوع سلول دیگری را در بدن ایجاد کنند، سلول های بنیادی پرتوان القایی نه تنها ابزار فوق العاده مفیدی برای مطالعه بیماری ها هستند بلکه آنها به عنوان پله ای برای درمان های مبتنی بر سلول های فردی می توانند جایگزین بافت های آسیب دیده شوند.
دانشمندان از سلول های بنیادی پرتوان القایی برای رشد بافت قلبی که مانند سلول‌های واقعی قلب می تپد، استفاده کرده و نمونه‌های کوچکی از اندام‌ها به نام ارگانوئیدها را مهندسی کرده اند. سلول های بنیادی پرتوان القایی همچنین دیدگاهی بی نظیر از اصول تقسیم سلولی و بیماری های تخریب کننده عصبی مانند آلزایمر و بیماری نورون حرکتی به ما داده اند.
رایان لیستر، محقق این مطالعه و زیست‌شناس ژنوم در دانشگاه وسترن استرالیا توضیح می دهد: این می تواند تفاوت‌های عملکردی بین سلول‌های سلول های بنیادی و سلول‌های بنیادی جنینی که قرار است تقلید کنند، و سلول‌های تخصصی که متعاقباً از آنها مشتق می‌شوند، ایجاد کند که استفاده از آنها را محدود می کند.
بنابراین لیستر و همکارانش به دنبال این بودند که بفهمند این ناهنجاری‌ها چه زمانی در طول برنامه ریزی مجدد سلول ظاهر می شوند تا دریابند چگونه می توان از آنها و سایر نشانه‌های ماندگار اجتناب کرد.این تیم تحقیقاتی بیان ژن را هنگامی که سلول ها در فرآیند برنامه ریزی مجدد حرکت می کردند، مشخص کردند تا بدانند کدام ژن ها و چه زمانی روشن شده اند. به گزارش سیناپرس،بخش اعظم دی ان ای سلول در اطراف پروتئین‌های حجیمی به نام هیستون پیچیده شده و از آن بخش‌ها در برابر ماشین‌های سلولی محافظت می کند که وظیفه آن رمزگشایی ژن‌ها است.
بسته به محل قرارگیری هیستون‌ها، یک سلول ممکن است به نشانه‌های شیمیایی که دانشمندان به آنها می دهند پاسخ ندهد، در این صورت آنها حافظه اپی ژنتیکی را از طریق فرآیند برنامه ریزی مجدد حمل می کنند.
روش جدید که برنامه ریزی مجدد درمان گذرا (TNT) نام دارد، بازنشانی اپی ژنوم سلول را تقلید می کند که در مراحل اولیه رشد جنینی، قبل و بعد از کاشت جنین در دیواره رحم اتفاق می افتد. محققان دریافتند که برنامه ریزی مجدد درمان گذرا به طور موثر حافظه اپی ژنتیکی را بدون حذف سایر اطلاعات مهم حک شده در ژنوم پاک می کند.
در نتیجه، سلول‌های بازبرنامه ریزی شده از نظر عملکرد و در سطح مولکولی شباهت بیشتری به سلول‌های بنیادی شبه جنینی داشتند.
لیستر در پایان می گوید: پیش‌بینی می کنیم که برنامه ریزی مجدد درمان گذرا معیار جدیدی را برای سلول درمانی‌ها و تحقیقات زیست پزشکی ایجاد کرده و پیشرفت آنها را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.
شرح کامل این مطالعه در مجله Nature منتشر شده است.
