یک راه بالقوه برای درمان بسیاری از بیماریها ممکن است در هدفگیری سلولهای پیری (که گاهی سلولهای زامبی نامیده میشوند) نهفته باشد. این سلولها از تقسیم بازمیمانند اما مانند سلولهای عادی از بین نمیروند و به مرور زمان در بدن انباشته میشوند. حضور آنها با روند پیری و چندین بیماری مهم از جمله سرطان و آلزایمر ارتباط دارد.
در حالیکه دانشمندان مدتهاست در حال بررسی روشهایی برای حذف یا ترمیم این سلولهای معیوب هستند، یکی از موانع اصلی، یافتن راهی مطمئن برای تشخیص آنها در میان سلولهای سالم در بافتهای زنده بوده است.
در مطالعهای تازه که در نشریه Aging Cell منتشر شده، پژوهشگران کلینیک Mayo روشی امیدبخش برای شناسایی سلولهای پیری ارائه کردهاند. تیم تحقیقاتی از مولکولهایی به نام آپتامر (رشتههای کوتاه DNA مصنوعی که بهطور طبیعی به ساختارهای سهبعدی پیچیده تا میخورند) استفاده کرده است.
آپتامرها قادرند به پروتئینهای سطح بیرونی سلولها متصل شوند و به دانشمندان امکان دهند تا میان انواع مختلف سلول تمایز قائل شوند. در آزمایشهایی با استفاده از سلولهای موش، پژوهشگران چند آپتامر نادر را شناسایی کردند، از میان بیش از ۱۰۰ تریلیون رشته DNA که میتوانند به طور خاص به پروتئینهای منحصربهفرد سلولهای پیری متصل شوند و در نتیجه آنها را برای شناسایی دقیق علامتگذاری کنند.
جیم ماهر، III، دکترای علوم زیستشناسی مولکولی و بیوشیمی، محقق اصلی این مطالعه، میگوید: «این رویکرد اصل این موضوع را برقرار کرد که آپتامرها فناوریای هستند که میتوان از آنها برای تمایز سلولهای پیری از سلولهای سالم استفاده کرد. اگرچه این مطالعه یک گام ابتدایی محسوب میشود، نتایج نشان میدهد که این روش میتواند در آینده برای سلولهای انسانی نیز به کار گرفته شود.»
از ایدهای عجیب تا همکاری علمی
این پروژه با ایدهای عجیب از یک دانشجوی تحصیلات تکمیلی کلینیک Mayo آغاز شد، که در یک گفتوگوی اتفاقی با همکلاسی خود مطرح شد.
کینان پیرسون، دکترای علوم که بهتازگی مدرک خود را از دانشکده تحصیلات تکمیلی علوم زیستپزشکی کلینیک Mayo دریافت کرده است، تحت راهنمایی دکتر ماهر مشغول مطالعه بود تا بررسی کند چطور آپتامرها میتوانند در درمان بیماریهای عصبی یا سرطان مغز کاربرد داشته باشند.
چند طبقه آنطرفتر، سارا یاکیم، دکترای علوم که در آن زمان نیز پژوهش تحصیلات تکمیلی خود را انجام میداد، در آزمایشگاه نیتان لابراسور، دکترای علوم کار میکرد، پژوهشگری که بر سلولهای پیری و روند پیری تحقیق میکند.
در یک رویداد علمی، این دو نفر به صورت اتفاقی درباره پروژههای پایاننامه خود گفتوگو کردند. دکتر پیرسون فکر کرد که فناوری آپتامر میتواند سلولهای پیری را شناسایی کند. او میگوید: «من فکر میکردم ایده خوبی است، اما درباره روند آمادهسازی سلولهای پیری برای آزمایش چیزی نمیدانستم و این تخصص سارا بود.» دکتر پیرسون که نویسنده اصلی این انتشار علمی شد، این تجربه را شرح میدهد.
آنها این ایده را به اساتید خود و به دَرن بیکر، دکترای علوم، پژوهشگری که روی درمان سلولهای پیری کار میکند، ارائه دادند. در ابتدا، به گفته دکتر ماهر، ایده دانشجویان کمی (دیوانهوار) به نظر میرسید، اما ارزش پیگیری داشت. سه استاد از این برنامه هیجانزده شدند. دکتر ماهر میگوید: «صادقانه بگویم، ما واقعاً خوشحال بودیم که این ایده متعلق به خود دانشجویان بود و همافزایی واقعی بین دو حوزه تحقیقاتی ایجاد میکرد.»
دانشجویان نتایج قابلتوجهی زودتر از آنچه انتظار داشتند به دست آوردند و به سرعت سایر دانشجویان را از آزمایشگاهها برای مشارکت جذب کردند. دانشجویان آن زمان، براندون ویلبانکس، دکترای علوم، لوئیس پریتو، دکترای علوم و کارولین دوهرتی، دانشجوی M.D.-Ph.D.، هر کدام روشهای تکمیلی از جمله تکنیکهای ویژه میکروسکوپی و نمونههای بافتی متنوعتر ارائه دادند. دکتر یاکیم میگوید: «تشویقکننده بود که تلاش بیشتری کنیم، زیرا میتوانستیم بفهمیم این پروژه در مسیر موفقیت است.»
شناسایی ویژگیهای سلولهای پیری
این مطالعه اطلاعات جدیدی درباره سلولهای پیری فراتر از روش علامتگذاری آنها ارائه کرده است. دکتر ماهر میگوید: «تا به امروز، نشانگرهای جهانی برای شناسایی سلولهای پیری وجود ندارد. مطالعه ما به گونهای طراحی شد که هدف آن مشخص کردن مولکولهای سطحی سلولهای پیری بهصورت باز و بدون محدودیت باشد. زیبایی این رویکرد این است که ما اجازه دادیم آپتامرها خود مولکولهایی را که باید به آنها متصل شوند، انتخاب کنند.»
این مطالعه نشان داد که چندین آپتامر به یک نوع خاص از مولکول سطحی سلولهای موش متصل میشوند، پروتئینی به نام فیبرونکتین. نقش این نوع ویژه فیبرونکتین در روند پیری هنوز بهطور کامل درک نشده است. این یافته نشان میدهد که آپتامرها میتوانند ابزاری برای تعریف ویژگیهای منحصربهفرد سلولهای پیری باشند.
مطالعات بیشتری لازم است تا آپتامرهایی شناسایی شوند که بتوانند سلولهای پیری انسان را تشخیص دهند. آپتامرهایی که قادر به اتصال به سلولهای پیری باشند، میتوانند بهطور بالقوه درمان را مستقیماً به این سلولها منتقل کنند. دکتر پیرسون خاطرنشان میکند که فناوری آپتامر نسبت به آنتیبادیهای معمولی ارزانتر و چندمنظورهتر است؛ آنتیبادیها پروتئینهایی هستند که معمولاً برای تمایز میان سلولها استفاده میشوند.
دکتر ماهر میگوید: «این پروژه یک مفهوم نوآورانه را نشان داد. مطالعات آینده ممکن است این روش را به کاربردهای مرتبط با سلولهای پیری در بیماریهای انسانی گسترش دهد.»
منبع خبر : scitechdaily.com
نظرات کاربران