الهام از کرم ابريشم جهت بازسازي تاندون‌هاي انسان
تاریخ انتشار: ۴ خرداد ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۵۰۸۳۲۱۰
خبرگزاری آریا-محققان سلول‌های بنیادی به رهبری یک ایرانی، برای بازسازی تاندون‌های انسان با الهام از کرم ابریشم، از پیوند سلول‌های بنیادی مزانشیمی کمک گرفتند.
به گزارش خبرگزاری آریا به نقل از ستاد توسعه علوم و فناوری‌های سلول‌های بنیادی، اگر از ورزشکاران بپرسید که آیا ترجیح می‌دهند، استخوانشان بشکند یا تاندون آشیلشان پاره شود، مطمئناً اولی را انتخاب خواهند کرد.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
یکی از راه‌های درمان آسیب‌های تاندون، پیوند سلول‌های بنیادی مزانشیمی (MSCs) در محل است. این سلول‌ها که در مغز استخوان وجود دارند، نقش مهمی در بازسازی بافت ایفا می‌کنند. آنها را می‌توان با استفاده از "داربست‌هایی" که سلول‌های بنیادی مزانشیمی و فاکتور‌های رشد را در محل آسیب قرار می‌دهد، به جایی که بافت جدید ایجاد می‌کنند، پیوند زد.
در تلاش برای بهبود ترمیم و بازسازی تاندون، محققان مؤسسه نوآوری زیست‌پزشکی تراساکی لس‌آنجلس (TIBI) به الهام از کرم ابریشم روی آوردند.
با مخلوط کردن پروتئین ابریشم تولید شده توسط این کرم در یک ژل، محققان توانستند بافت تاندون را در موش‌های آسیب‌دیده از ناحیه آشیل ترمیم کنند.
علی خادم حسینی، مدیرعامل TIBI، گفت: دستیابی به بازسازی بافت برای ترمیم تاندون بسیار دشوار است. "کار انجام شده در اینجا به طور قابل‌توجهی باعث پیشرفت این دستاورد می‌شود.
نخ‌های تولید شده توسط کرم ابریشم Bombyx mori کاربرد‌هایی فراتر از پارچه‌های زیبا دارند. این موجودات کوچک برای قرن‌ها منبع مواد پزشکی مهمی به‌ویژه نخ بخیه بوده‌اند.
برای مطالعه‌ای که در نشریه Small منتشر شد، تیم TIBI از پروتئین ابریشم خاصی به نام فیبروئین ابریشم استفاده کرد. TIBI می‌گوید استحکام، دوام و زیست‌تخریب‌پذیری پروتئین ابریشم آن را برای استفاده در داربست‌های تاندون‌ها ایده‌آل می‌کند -، اما همچنان مشکلاتی را نیز ایجاد می‌کند.
محققان در مقاله خود توضیح می‌دهند: "فیبروئین ابریشم (SF) یک ماده زیستی امیدوارکننده برای ترمیم تاندون است، اما خواص مکانیکی نسبتاً سفت‌وسخت و میل سلولی کم آن، کاربرد آن را در پزشکی بازساختی محدود کرده است.
از سوی دیگر داربست‌های ساخته شده از ژل، عملکرد بهتری در چسبیدن سلول‌ها و بازسازی بافت‌ها دارند، اما فاقد استحکام مکانیکی برای ایجاد بافت‌هایی به‌سختی تاندون‌ها هستند؛ بنابراین محققان این دو را با هم ترکیب کردند.
تیم تراساکی پروتئین ابریشم را با یک ژل ترکیب کرد و ورقه‌هایی با نسبت‌های مختلف ایجاد کرد که سپس آنها برای ویژگی‌هایی مانند «ساختار فیبری و کشش» آزمایش شدند تا بهترین مورد پیدا شود.
سپس ورقه‌های برنده با سلول‌های بنیادی مزانشیمی تزریق شدند که در مقایسه با پروتئین ابریشم بهتنهایی، روی ورقه‌ها با فیبروئین و ژل ابریشم رشد بهتری داشتند، و تجزیه‌وتحلیل ژنتیکی نشان داد که فعالیت ژن‌های بازسازی‌کننده سلول‌های بنیادی مزانشیمی به میزان قابل‌توجهی افزایش‌یافته است.
با رنگ‌آمیزی ورق‌ها، محققان دریافتند که سلول‌های ورقه‌های ترکیبی دارای نرخ چسبندگی بیش از 80 درصد بوده و مورفولوژی بلندی را تشکیل می‌دهند که نشان می‌دهد سلول‌ها به‌سرعت چسبیده‌اند. هنگامی که به ژل یا پروتئین ابریشم بهتنهایی نگاه می‌کنیم، سلول‌ها تنها 60 درصد نرخ چسبندگی و شکل گرد داشتند.
به‌عنوان یک امتیاز، آنها متوجه شدند که پروتئین ابریشم همچنین ماتریکس ژل حاصل را متخلخل‌تر می‌کند که ترمیم تاندون را افزایش می‌دهد. مخلوط پروتئین ابریشم و ژل نیز بازسازی تاندون بهتری را در مدل‌های موشی نشان داد.
گام بعدی آزمایش این موضوع برای ایمنی و کارایی در انسان خواهد بود - و ما یک‌قدم به غلبه بر آسیب‌های مخرب تاندون (و گاهی اوقات کشنده) نزدیک‌تر خواهیم بود.
منبع: خبرگزاری آریا
کلیدواژه: سلول های بنیادی مزانشیمی پروتئین ابریشم تاندون ها سلول ها ورقه ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.aryanews.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری آریا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۵۰۸۳۲۱۰ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
التهاب عامل کلیدی در پیشرفت آرتروز زانو
به گزارش صدای ایران از گجت نیوز، در یک مطالعه جدید محققان خون ۲۰۰ زن سفیدپوست که در ابتدای آزمایش هیچ علائمی از آرتروز زانو نداشتند و بر اساس عوامل خطر سنتی مانند آسیب دیدگی قبلی زانو یا جراحی زانو کم‌خطر در نظر گرفته می‌شدند را مورد بررسی قرار دادند.
سپس آنها با استفاده از یک آزمایش جدید که به دنبال پروتئین‌های موجود در خون برای پیش‌بینی خطر ابتلا به بیماری است، خون همین افراد را تجزیه و تحلیل کردند. بر اساس مقاله منتشر شده در مجله Science Advances در روز جمعه (٧ اردیبهشت)، تنها با بررسی شش پروتئین در خون می‌توان با دقت پیش‌بینی کرد که کدام فرد در طول ۱۰ سال آینده دچار آرتروز زانو خواهد شد.
این آزمایش در برخی موارد می‌تواند تا هشت سال زودتر از اشعه ایکس که در حال حاضر روش تشخیصی استاندارد طلایی برای آرتروز است، بیماری را شناسایی کند. محققان بر این باورند که تشخیص زودهنگام اهمیت ویژه‌ای دارد، زیرا اگرچه برای این بیماری درمانی قطعی وجود ندارد، اقدامات پیشگیرانه‌ای وجود دارد که می‌تواند روند پیشرفت آن را کند کند. این اقدامات شامل حفظ وزن سالم، انجام ورزش کم‌فشار و مصرف دارو‌هایی برای تسکین علائم می‌شود.
تشخیص زودهنگام آرتروز زانو می‌تواند به مثابه یک زنگ خطر عمل کند. به گفته دکتر ویرجینیا بایرز کروس، نویسنده اصلی این مطالعه و استاد دانشکده پزشکی دانشگاه دوک در کارولینای شمالی، این موضوع می‌تواند افراد را به سمت درمان‌های پیشگیرانه سوق دهد. این امر می‌تواند از بروز عوارض بعدی بیماری مانند درد، ناتوانی و نیاز به تعویض مفصل جلوگیری کند.
علاوه بر این، دکتر کروس اشاره می‌کند که روزی شاید این یافته‌ها به دانشمندان در توسعه درمان‌های پیشگیرانه جدید و مؤثرتر برای این بیماری کمک کند. برای مثال چنین درمان‌هایی می‌توانند بر پروتئین‌های موجود در خون که با این بیماری مرتبط هستند، تأثیر بگذارند.
آرتروز زانو شایع‌ترین نوع آرتروز است و بیش از ۳۲.۵ میلیون بزرگسال در ایالات متحده را تحت تاثیر قرار می‌دهد. این بیماری که در ابتدا به‌عنوان یک بیماری فرسودگی و پارگی شناخته می‌شد، زمانی رخ می‌دهد که غضروف داخل مفصل (به‌طور معمول در دست‌ها، لگن و زانو) دچار تخریب شود. این امر باعث می‌شود استخوان زیرین به مرور زمان تغییر کند و منجر به درد، خشکی و تورم شود.
با وجود این، شواهد جدید حاکی از آن است که التهاب، نقشی اساسی در آسیب مفصلی ناشی از آرتروز زانو ایفا می‌کند. این بدان معناست که بیومارکر‌ها یا نشانه‌های قابل اندازه‌گیری در بدن وجود دارند که می‌توانند شروع بیماری را سال‌ها پیش از مشاهده آسیب ساختاری با اشعه ایکس هشدار دهند.
در این مطالعه جدید، دکتر کروس و همکارانش دو مجموعه نمونه خون را از گروه شناخته‌شده‌ای از زنان سفیدپوست میانسال در انگلستان که از سال ۱۹۸۹ به‌طور سالانه برای آرتروز زانو مورد بررسی قرار گرفته بودند، تجزیه و تحلیل کردند. تیم تحقیقاتی ۲۰۰ زن از این گروه را انتخاب کرد که از نظر سن و شاخص توده بدنی (BMI) با هم مطابقت داشتند. پس از ۱۰ سال پیگیری، نیمی از این زنان به بیماری آرتروز مبتلا شدند و نیمی دیگر نشدند.
محققان با استفاده از هوش مصنوعی، شش پروتئین را در نمونه‌های خون شناسایی کردند که به نظر می‌رسید نشانگر ابتلا به آرتروز زانو در آینده باشند. این نمونه‌های خون، هشت یا چهار سال قبل از تشخیص بیماری فرد، گرفته شده بودند. پروتئین‌های شناسایی‌شده در ایجاد التهاب و هوموستاز (ایستادگی خونریزی)، که اولین گام در پاسخ بدن به آسیب است نقش دارند.
برای تعیین دقت آزمایش، تیم تحقیقاتی از یک معیار ریاضی به نام مساحت زیر منحنی (AUC) استفاده کرد. امتیاز AUC کمتر یا مساوی ۵۰٪ نشان می‌دهد که یک آزمایش نمی‌تواند بین افراد مبتلا و بدون بیماری تمایز قائل شود.
امتیاز بالاتر از ۷۰٪ عملکرد قابل قبول و بالاتر از ۸۰٪ عالی در نظر گرفته می‌شود. شش پروتئین شناسایی شده در مطالعه جدید، امتیاز AUC برابر با ۷۷٪ را کسب کردند، این در حالی است که امتیاز پیش‌بینی بر اساس سن و شاخص توده بدنی افراد حدود ۵۰٪ و بر اساس درد زانو ۵۷٪ است.
اگرچه نتایج این مطالعه اولیه بسیار امیدوارکننده است، اما به گفته دکتر کروس این آزمایش به این زودی‌ها در کلینیک‌ها قابل استفاده نخواهد بود. تیم تحقیقاتی در حال حاضر باید بررسی کند که آیا این موفقیت در مورد مردان و همچنین افراد با نژاد‌های دیگر نیز قابل تکرار است. لازم به ذکر است که زنان به‌خصوص بعد از ۵۰ سالگی، بیشتر در معرض ابتلا به آرتروز زانو نسبت به مردان هستند.
دکتر کروس اشاره می‌کند پس از تکمیل این مرحله، آزمایش‌های بالینی برای درمان‌های جدید در انتظار ماست. به صورت تئوری، از این بیومارکر‌ها می‌توان برای سنجش کارایی دارو‌های خاص در توقف پیشرفت آرتروز زانو استفاده کرد. در صورت موفقیت‌آمیز بودن این روش در مدل‌های حیوانی، چنین دارو‌هایی می‌توانند روی افرادی که در معرض خطر ابتلا به این بیماری هستند، آزمایش شوند.
اعلام محدودیت های ترافیکی پایان هفته در جاده های شمالی کشور