گروهی بین المللی از پژوهشگران که مشغول مهندسی بافت کبد انسان هستند، شبکه‌ای ناشناخته از ارتباطات دوطرفه مولکولی ژنتیکی را کشف کرده‌اند که بر فرایند تکوین این اندام حکم‌فرماست؛ کشفی که می‌تواند منجر به ساخت کبد از سلول‌های بنیادی پرتوان شود.
تنها درمان موجود برای بیماری‌های کبدی در مراحل آخر، پیوند کبد است که با مشکل کمبود اهدا کننده روبه‌رو است. به همین دلیل هدف عمده در پزشکی بازساختی، به‌دست آوردن بافت انسانی خود سازمان‌ده است، بافتی که سلول‌های آن، سری اتفاقاتی که از لحاظ زمان‌بندی و مکان کاملاً دقیق طراحی شده است را پیش می‌برند تا کل مجموعه عملکرد درستی داشته باشد.
در پژوهش انجام گرفته، محققان با استفاده از توالی‌یابی آران‌ای تک سلول، تغییرات یک سلول را وقتی در ریزمحیط سه بعدی قرار می‌گیرد، ردیابی کرده‌اند؛ ریزمحیطی که در آن، سلول‌های رگی، سلول‌های بافت پیوندی و سلول‌های کبدی با هم در ارتباط قرار گرفته‌اند.
مزیت اصلی استفاده از فناوری توالی‌یابی آران‌ای تک سلول این است که برای هر سلول طرحی از فعالیت ژن‌ها ارائه می‌دهد. محققان قبل و بعد از قرار گرفتن سلول‌ها کنار هم و تشکیل بافت کبد، ژن‌های مختلف آن را به لحاظ فعالیت بررسی کرده‌اند. آن‌ها به این نتیجه رسیده‌اند که بعد از تشکیل ریزمحیط سه بعدی بافت کبد، تغییر قابل توجهی در مکالمات ژنتیک مولکولی و رفتار سلول‌ها مشاهده می‌شود.
به طور خاص، پژوهشگران به برهم‌کنش مولکولی بین پروتئین پیام‌رسانی به نام VEGF که در تشکیل رگ‌های خونی نقش دارد و یک پروتئین و گیرنده که با VEGF برای پیشبرد تأمین خون برای بافت کبد در ارتباط است یعنی KDR، اشاره می‌کنند. این مطالعه نشان می‌دهد که ارتباط بین VEGF و KDR برای ساخت و تکوین بافت کبد الزامی است. پژوهشگران می‌گویند: «این ارتباط دوطرفه را در سلول کبد موش، انسان و بافت مهندسی شده مشاهده کرده‌اند.»
البته دانشمندان اذعان می‌دارند بیان ژن در بافت مهندسی شده کاملاً مشابه کبد انسان نیست، به‌خصوص در زمان و مکانی که ژن‌ها خود را بیان می‌کنند. تفاوتی که بین این بافت و بافت طبیعی وجود دارد احتمالاً ناشی از ریزمحیط منحصر به‌فردی است که سلول‌های طبیعی در آن قرار می‌گیرند، ریزمحیطی که به همین راحتی در محیط آزمایشگاهی قابل ساخت نیست.
این پژوهش با همکاری مرکز پزشکی کودکان سینسیناتی در آمریکا و مؤسسه ماکس پلانک در لایپزیگ آلمان به انجام رسیده است و نتایج آن در مجله Nature به چاپ رسیده است.
تهیه شده در گروه زیست فن
منبع :
https://www.sciencedaily.com/releases/2017/06/170614133745.htm