ساخت نورون‌های عصبی به وسیله سلول‌های بنیادین
سلول‌های بنیادین در علم پزشکی امروز جایگاه ویژه ای دارند، زیرا محققین و پزشکان همواره این امید را داشته‌اند که می‌توان به وسیله این سلول‌ها بسیاری از بیماری‌های مهلک مانند سرطان را از میان برد. امروزه از سلول‌های بنیادین برای آزمایش ترکیبات دارویی استفاده می‌شود. با این حال، مهمترین طرحی که محققین برای استفاده از این سلول‌ها در نظر دارند این است که بتوانند به کمک آنها بافت‌ها و اندام‌های بدن انسان را بسازند.
در حال حاضر، افراد بسیاری در انتظار پیوند عضو هستند و این در حالی است که تعداد اعضای اهدایی موجود کمتر از حد نیاز است. این مسئله سبب می‌شود که شمار زیادی از این افراد به دلیل کمبود عضو، جان خود را از دست بدهند. حال اگر از سلول‌های بنیادین هر فرد برای ساخت عضو آسیب دیده بدن او استفاده شود می‌توان از مرگ این افراد جلوگیری کرد.
پژوهشگران طی مطالعه‌ای توانستند در آشنایی با مکانیسم تبدیل این سلول‌ها به سلول‌های تشکیل دهنده اندام‌های بدن، گامی به جلو بگذارند. آنها می‌دانستند که سلول‌های بنیادین برای اینکه بتوانند شروع به تقسیم کنند نیازمند فعال شدن ژن مخصوصی هستند. این ژن به آنها فرمان می‌دهد که به کدامین بافت بدن تبدیل شوند. این رفتار آنها بسیار دقیق و حساب شده است و در عین حال، در زمان خاصی انجام می‌شود.
در فرایند بلوغ سلول‌های بنیادین، ژن‌هایی که وظیفه فرمان دهی به آنها را دارند به طور متناوب فعال و غیر فعال می‌شوند. پرسشی که مطرح می‌شود این است که در میان این شرایط، یک سلول بنیادین چطور می‌تواند آن ژن اصلی را میان تعداد بسیاری از آنها تشخیص دهد.
پژوهشگران برای یافتن پاسخی برای این پرسش، آزمایشی را روی سلول‌های بنیادین موش که در آزمایشگاه کشت شده بود انجام دادند. در این آزمایش، آنها به وسیله نوری آبی رنگ توانستند ژن Brn2 را فعال کنند. این ژن به سلول‌های بنیادین فرمان می‌دهد که به عنوان یک نورون عصبی بلوغ یابند. با تغییر شدت و مدت زمان تابش نور، میزان ژن مورد نظر نیز تغییر می‌کرد. علاوه بر این، نحوه واکنش سلول‌های بنیادین بسته به میزان ژن متغیر بود.
نتایج آزمایش نشان داد اگر فرمانی که از ژنی صادر می‌شود به مدت طولانی پایدار بماند، سلول‌ها به آن پاسخ مثبت می‌دهند. ولی اگر این ژن در مدت کوتاهی فعال شده و سپس خاموش شود مورد توجه سلول‌ها قرار نخواهد گرفت.
به منظور درستیابی به نتایجی کامل‌تر، پژوهشگران آزمایش مجددی را به انجام رسانندند. آنها این بار فعالیت پروتئینی به نام نانوگ ( Nanog) را تحت نظر گرفتند. این پروتئین به عنوان ترمزی برای بلوغ سلول‌های بنیادین وارد عمل می‌شود. نتایج مطالعات آنها نشان داد که این پروتئین نقش مهمی را در زمانبندی بلوغ سلول‌ها ایفا می‌کند. زمانیکه پروتئین Brn2 فعال می‌شود، سطح پروتئین نانوگ کاهش می‌یابد. با این حال، برای از بین رفتن کامل این پروتئین 4 ساعت زمان احتیاج است.
اگر فرمان‌های صادر شده از طرف ژن طی مدت زمان کمی غیر فعال شوند سطح پروتئین کانوگ بار دیگر به حالت اولیه خود بازمی‌گردد. در نتیجه، هیچ فرآید بلوغی صورت نخواهد گرفت. ولی اگر این پروتئین به طور کامل از بین برود و پس از از اتمام آن، پروتئین Brn2 همچنین فعال باقی بماند، سلول‌های بنیادین فرآیند تبدیل شدن به نورون‌های عصبی را آغاز می کنند.
پژوهشگران معتقدند که این فرآیند زمانبندی دقیق که بلوغ سلول‌ها به شکل نورون‌های عصبی را کنترل می‌کند، در دیگر فرآیندهای بلوغ این سلول‌ها نیز وجود دارد. نتایج بدست آمده از این آزمایش سبب شده است تا پژوهشگران به ساخت اندام‌ها و بافت‌های بدن انسان امید بیشتری پیدا کنند. آنها در نظر دارند از طریق تابش نور بتوانند فعالیت ژن‌های مختلف را کنترل کرده و در نتیجه، سلول‌های بنیادین را به بافت‌های مورد نظر خود تبدیل کنند.
این پژوهش به طور کامل در مجله Cell Systems به چاپ رسید.
No tags for this post.
