بسته ی کوچک، پتانسیل بزرگ، برای کمک به روش های درمانی مبتنی بر سلول

روش های درمانی مبتنی بر سلول، مدت­هاست که به عنوان یک گزینه­ی درمانی جایگزین، برای افراد مبتلا به طیف وسیعی از بیماری­های ناشی از نارسایی اندام­ها و بافت­ها، شامل حمله­ی قلبی، دیابت، نابینایی قرنیه و فیبروز کیستیک، در نظر گرفته شده است. اگرچه این روش­ها­ی درمانی، در بخش تئوری، بسیار عالی می­باشند، اما در عمل، این درمان­ها در بسیاری از موارد، به دلیل کاهش شانس زنده ماندن سلول­ها پس از تزریق و هم­چنین حفظ ضعیف در محل تزریق و پیوند، در بافت آسیب دیده، موفقیت بالینی محدودی را نشان می­دهند. محققان در حال بررسی استفاده از یک روش جدید انتقال سلولی، برای کمک به چسبیدن سلول­ها و باقی ماندن در محل مورد نیاز می­باشند.

طبق آمار سالانه، تعداد عمل پیوند قرنیه در ایالات متحده، در مقایسه با تعداد پیوند­های دیگر اعضای جامد بدن، بسیار چشمگیر می­باشد. محققان در مواردی که دلیل نابینایی قرنیه، کم بودن تراکم سلول­های اندو تلیال می­باشد، استفاده از روش جایگزین برای پیوند قرنیه را پیشنهاد می­کنند. این روش، استفاده از بسته­ی کوچک سلول­های اندو تلیال می­باشد.

اندوتلیوم قرنیه (CE)، یک لایه­ی سلولی است که سطح پشتی قرنیه را می­پوشاند و مسئول حفظ ضخامت و شفافیت مناسب قرنیه است. حدودا نیمی از پیوند­های قرنیه­ ی ناشی از شکست CE ، به دلیل از دست دادن سلول­هایی است، که نمی­توانند برای ترمیم آسیب، تکثیر شوند.

با اینکه برخی روش­های درمانی، برای مقابله با شکست CE وجود دارند، رد مزمن و تعدا محدود اهدا کننده، باعث شده است، انگیزه­ی بسیاری برای توسعه­ی روش­های جدید، برای تزریق سلول­های CE، به منظور بازیابی مجدد اندوتلیوم و عملکرد قرنیه وجود داشته باشد. تا به حال، اکثر روش­ها، نیاز داشتند که CE  موجود، از طریق خراشیدن و آسیب برودتی قرنیه برداشته شود، تا مکانی برای اتصال سلول­های انتقال داده شده، فراهم شود.

طبق گفته­ی محققان، نمی­توان تصور کرد که یک سلول سالم را برداشت و آن را در یک بافت ناسازگار قرار داد، زیرا سلول­ سالم در آنجا باقی نمی­ماند. آنها معیاری برای کاربرد موثر سلول­های کوچک شده، در قرنیه و بهبود آن ارائه کردند و نشان دادند که می­توان سلول­ها را به طور موثر، بسته بندی کرد وبدون ایجاد آسیب یا حذف سلول­ها، آن­ها را در بافت­های با چگالی بالا ادغام کرد. این فناوری می­تواند، سلول درمانی را بهبود بخشد و به سلول­ها کمک کند تا در محلی که موردنظر است، باقی بمانند.

این تکنیک، از ریز نمونه­های بسته بندی شده­ی سلول­های اندوتلیال قرنیه­، در لایه­ای شبیه به غشای پایه، از ماتریکس خارج سلولی استفاده می­کند، که سلول­ها را قادر می­سازد تا اتصالات سلولی و ساختار اسکلت سلولی خود را در حالت تعلیق، حفظ کنند.

در مجموعه­ای از مطالعات، بسته­های کوچک سلولی، توانایی پیوند سریع به لایه­های اندوتلیال قرنیه، با چگالی بالا  را، در سیستم های مدل in vitro و  in vivoنشان دادند.

محققان  معتقدند که این فناوری، دارای پتانسیل قوی، برای استفاده در سایر نواحی بدن است و در حال بررسی چگونگی استفاده از این فناوری، برای درمان فیبروز کیستیک یا انتقال سلول­ها، پس از حمله قلبی هستند. آن­ها همچنین، در تلاش برای تحقق و توسعه­ی این فناوری هستند، که به کمک آن، به جای انتظار برای پیوندی که ممکن است هرگز انجام نشود، می­توان با یک تزریق ساده به بافت آسیب دیده، از نارسایی اندام جلوگیری کرد.

این روش درمانی، یک فناوری ساده است، که بیش از حد، مهندسی نشده است.بدین معنا که، این سلول­ها، در بسته­های کوچک، بسته بندی می­شوند و از این طریق، می­توان به افراد بسیاری کمک کرد.

منبع گزارش:

• Materials provided by College of Engineering, Carnegie Mellon University. Original written by Sara Vaccar. Note: Content may be edited for style and length.

مجله مرجع:

• Rachelle N. Palchesko, Yiqin Du, Moira L. Geary, Santiago Carrasquilla, Daniel J. Shiwarski, Irona Khandaker, James L. Funderburgh, Adam W. Feinberg. In vivo engraftment into the cornea endothelium using extracellular matrix shrink-wrapped cells. Communications Materials, 2022; 3 (1) DOI: 10.1038/s43246-022-00247-1