انجمن سلول های بنیادی و پزشکی بازساختی دانشگاه شاهد
مهندسان بافت Johns Hopkins از داربستهای الیاف مصنوعی که هزاران بار کوچکتر از موی انسان هستند برای کمک به سلولهای بنیادی برای تبدیل شدن به غضروف (ضربه گیر آرنج و زانوها که اغلب به دلیل آسیب یا افزایش سن تحلیل می‌رود) استفاده کردند.
بر مبنای مقالات منتشر شده در آکادمی ملی علوم به تاریخ 4 ژوئن، محققان جزء مهمی از غضروف را در هر دو مدل آزمایشگاهی و حیوانی تولید کرده اند. هرچند هنوز سالها زمان لازم است تا از این یافته ها در انسان استفاده شود، اما محققان می گویند این نتایج نوید بخش طراحی تکنیک های جدید برای کمک به میلیون ها نفری است که از درد مفاصل رنج می‌برند.
Jennifer Elisseeff، پروفسور چشم پزشکی Jules Stein و مدیر مرکز مهندسی بافت در دانشگاه پزشکی جان هاپکینز گفت:” درد مفاصل بر کیفیت زندگی میلیون ها انسان تأثیر می گذارد. ما به جای اینکه مشکل را با روش های کوتاه مدت، مثل روش های جراحی مانند تکنیک microfracture رفع کنیم، قالبی موقت ایجاد می کنیم که از محیط طبیعی سلول غضروف تقلید می کند و از سیگنال های طبیعی برای ترمیم بیولوژیکی آسیب غضروف استفاده می کند.
برخلاف پوست، غضروف نمی تواند در صورت آسیب‌دیدگی خود را ترمیم کند. در طول دهه گذشته، تیم Elisseeff تلاش کرده است تا پیشرفت و رشد سلولهای غضروفی ای به نام (chondrocytes) را بهتر بفهمد، همچنین سعی در ساخت داربست هایی دارد که محیط سلولی غضروف را تقلید و بافت غضروف جدید را تولید می‌کنند. این محیط سه‌بعدی ترکیبی از رشته های پروتئینی و ژل است که پشتیبان بافت پیوندی در سراسر بدن است و همچنین نشانه فیزیکی و بیولوژیکی برای رشد و تمایز سلولهاست.
در آزمایشگاه، محققان با استفاده از فرآیندی به نام electrospinning (الکتروریسی)، شبکه ای بر پایه نانوالیاف ایجاد کردند که شامل پرتاب یک جریان پلیمری بر روی یک فضای شارژ شده با بار الکتریکی و اضافه کردن کندرویتین سولفات به عنوان محرک رشد _ترکیبی که معمولاً در بسیاری از داروهای مکمل مفاصل یافت می‌شود_ است. آنها بعد از تولید الیاف، تعدادی داربست مختلف از پلیمر الکتروریسی شده یا پلیمر الکتروریسی شده به همراه کندرویتین تهیه کردند. سپس آنها از سلولهای بنیادی مشتق از مغز استخوان بز استفاده کردند (از مدل‌های بسیار مورد استفاده) و آنها را در داربستهای مختلف کاشتند تا ببینند سلولهای بنیادی چگونه به ماده پاسخ می دهند.
Elisseeff و تیمش با مشاهده رشد سلول‌ها دریافتند که این سلول‌ها در مقایسه با سلولهایی که بدون داربست رشد می‌کنند، به غضروف‌های گسترده تر و شبیه‌تری به بافت غضروف تبدیل می شوند.
Elisseeff گفت : ” نانوالیاف ها بستری را فراهم ساختند که در آن حجم بیشتری از بافت تولید شود.” . برای مطالعه نقایص غضروف در انسان‌ها داربستهای سه‌بعدی نانوالیاف از ورقه‌های رایج نانوالیافی، مفیدتر بودند .”
سپس محققان این سیستم را در یک مدل حیوانی آزمایش کردند. آنها داربست های نانوالیاف را درون غضروف آسیب دیده زانو موش های رت قرار دادند و نتایج را با غضروف آسیب دیده زانوهایی که به حال خود رها شده اند ، مقایسه کردند.
آنها با اندازه گیری مقدار تولید کلاژن (یک جزء از غضروف) دریافتند که استفاده از داربست های نانوالیاف رشد و ترمیم بافت را بهبود می بخشد. داربست های نانوالیاف منجر به تولید بیشتر یک نوع بادوام‌تر از کلاژن شد، که معمولاً در بافت غضروف ترمیم شده با جراحی تولید نمی‌شود. به عنوان مثال، در موش‌های رت دریافتند که در اندام هایی با غضروف آسیب دیده که تحت درمان با داربست های نانوالیاف قرار گرفتهاند، درصد بالاتری از کلاژن با دوام‌تر (نوع 2) نسبت به مناطقی که تحت درمان قرار نگرفته‌اند، تولید شده است.
Elisseeff گفت: “در حالی که به طور کلی داربست ها در بازسازی اجزای پروتئین غضروف در ترمیم غضروف بسیار خوب هستند، اغلب، کلاژن نوع1 زیادی مربوط به بافت زخم تولید می‌شود. که به اندازه کلاژن نوع 2 قوی نیست. اما ما دریافتیم که سیستم ما کلاژن نوع 2 بیشتری تولید می کند، که تضمین می کند غضروف برای مدت طولانی‌تری باقی بماند.”
وی گفت: “ایجاد یک شبکه نانوالیاف که به ما امکان توزیع یکسان تر سلول ها را بدهد و محیط حقیقی خارج سلولی غضروف را با مشابهت بیشتری بازسازی کند، پیشرفتهای مهمی در کار و در زمینه کاری ماست. این نتایج بسیار امیدوارکننده اند.”
منبع: www.stem-cells-news.com
