يستعيد علاج تجديد الخلايا أنسجة الكبد التالفة بشكل أسرع من أي وقت مضى

يستعيد علاج تجديد الخلايا أنسجة الكبد التالفة بشكل أسرع من أي وقت مضى

يحسن علماء سالك تجديد الكبد في الفئران ، مما قد يؤدي إلى علاجات جديدة لأمراض الكبد

لا جولا - لا تستطيع الثدييات عادةً تجديد الأعضاء بكفاءة مثل الفقاريات الأخرى ، مثل الأسماك والسحالي. الآن ، وجد علماء Salk طريقة لإعادة خلايا الكبد جزئيًا إلى حالات أكثر شبابًا - مما يسمح لها بمعالجة الأنسجة التالفة بمعدل أسرع مما لوحظ سابقًا. النتائج المنشورة في تقارير الخلية في 26 أبريل 2022 ، أن استخدام جزيئات إعادة البرمجة يمكن أن يحسن نمو الخلايا ، مما يؤدي إلى تجديد أنسجة الكبد بشكل أفضل في الفئران.

يقول المؤلف المقابل خوان كارلوس إيزبيسوا بيلمونتي، وهو أستاذ في مختبر Salk's Gene Expression وحامل كرسي Roger Guillemin. "يمكن أن تؤدي النتائج التي توصلنا إليها إلى تطوير علاجات جديدة للعدوى والسرطان وأمراض الكبد الوراثية بالإضافة إلى أمراض التمثيل الغذائي مثل التهاب الكبد الدهني غير الكحولي (NASH)."

أظهر المؤلفون سابقًا كيف يمكن لأربعة جزيئات إعادة برمجة خلوية - Oct-3/4 و Sox2 و Klf4 و c-Myc ، والتي تسمى أيضًا "عوامل Yamanaka" - يبطئ عملية الشيخوخة وكذلك تحسين قدرة تجديد الأنسجة العضلية في الفئران. في دراستهم الأخيرة ، استخدم المؤلفون عوامل Yamanaka لمعرفة ما إذا كان بإمكانهم زيادة حجم الكبد وتحسين وظائف الكبد مع إطالة الفترة الصحية للفئران. تتضمن العملية التحويل الجزئي لخلايا الكبد الناضجة إلى الحالات "الأصغر سنًا" ، مما يعزز نمو الخلايا.

يقول المؤلف الأول المشارك ماكو ياماموتو ، وهو باحث في مختبر Izpisua Belmonte: "على عكس معظم أعضائنا الأخرى ، فإن الكبد أكثر فعالية في إصلاح الأنسجة التالفة". "لمعرفة ما إذا كان يمكن تعزيز تجديد أنسجة الثدييات ، قمنا باختبار فعالية عوامل Yamanaka في نموذج كبد الفأر."

إن القضية التي يواجهها العديد من الباحثين في هذا المجال هي كيفية التحكم في التعبير عن العوامل اللازمة لتحسين وظيفة الخلية وتجديد شبابها حيث يمكن لبعض هذه الجزيئات أن تتسبب في نمو الخلايا بشكل متفشي ، كما يحدث في السرطان. للتحايل على هذا ، استخدم فريق Izpisua Belmonte بروتوكول عامل Yamanaka قصير المدى ، حيث تم علاج الفئران لمدة يوم واحد فقط. ثم تابع الفريق نشاط خلايا الكبد المعاد برمجتها جزئيًا عن طريق أخذ عينات دورية ومراقبة كيفية تقسيم الخلايا على مدى عدة أجيال عن كثب. حتى بعد تسعة أشهر - ما يقرب من ثلث عمر الحيوان - لم يكن لدى أي من الفئران أورام.

يقول المؤلف الأول المشارك Tomoaki Hishida ، وهو زميل سابق لما بعد الدكتوراه في مختبر Izpisua Belmonte وأستاذ مشارك حالي في جامعة Wakayama الطبية في اليابان: "عوامل Yamanaka هي حقًا سيف ذو حدين". فمن ناحية ، لديهم القدرة على تعزيز تجديد الكبد في الأنسجة التالفة ، ولكن الجانب السلبي هو أنها يمكن أن تسبب الأورام. لقد كنا متحمسين لاكتشاف أن بروتوكول الحث قصير المدى لدينا له تأثيرات جيدة بدون أضرار - تجديد محسن وخالٍ من السرطان. "

توصل العلماء إلى اكتشاف ثانٍ أثناء دراسة آلية إعادة البرمجة هذه في طبق المختبر: جين يسمى Top2a يشارك في إعادة برمجة خلايا الكبد وهو نشط للغاية بعد يوم واحد من العلاج قصير الأمد بعامل ياماناكا. Top2a يشفر Topoisomerase 2a ، وهو إنزيم يساعد على تفتيت وإعادة الانضمام إلى خيوط الحمض النووي. عندما منع الباحثون الجين ، الذي أدى إلى خفض مستويات Topoisomerase 2a ، لاحظوا انخفاضًا بمقدار 40 ضعفًا في معدلات إعادة البرمجة الخلوية ، مما أدى إلى عدد أقل بكثير من الخلايا الشابة. الدور الدقيق الذي Top2a يلعب في هذه العملية لا يزال مجال البحث في المستقبل.

يقول إيزبيسوا بيلمونتي: "لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به قبل أن نتمكن من فهم الأساس الجزيئي الكامن وراء مناهج برمجة تجديد الخلايا". "هذا مطلب ضروري لتطوير علاجات طبية فعالة وشاملة وعكس آثار الأمراض التي تصيب الإنسان."

تشغل Izpisua Belmonte حاليًا منصب مدير معهد Altos Labs Inc. ، بالإضافة إلى كونها أستاذًا في معهد Salk Institute.

تم دعم هذا العمل من قبل زمالة أبحاث مؤسسة Uehara Memorial Foundation UCAM ومؤسسة Dr. Pedro Guillen.

ومن بين المؤلفين الآخرين يوريكو هيشيدا-نوزاكي ، وتشانجوي شاو ، ولينج هوانج ، وتشاو وانج ، وكينساكو شوجيما ، ويوان شيويه ، ويوكينج هانج ، ومكسيم شوخيريف ، وسيباستيان ممزاك ، وسانجيب كومار ساهو ، وفوميوكي هاتاناكا ، وروبن رابادان روس ، وماثيو بي ماكسويل ، وياسمين شافيز. ، يانجياو شاو ، هسين-كاي لياو ، بالوما مارتينيز-ريدوندو ، إيزابيل جيلين-جيلين ، رينا هيرنانديز-بينيتيز ، كونسيبسيون رودريغيز إستيبان ، يانج يو ، ديانا سي هارجريفز ، وبراديب ريدي من سالك ؛ غوانغ هوي ليو وجينغ تشو من الأكاديمية الصينية للعلوم ؛ مايكل هولمز وفيي يي ورايموند د. هيكي من Ambys Medicines ؛ بيدرو جيلين جارسيا من Clínica CEMTRO ؛ إستريلا نونيز ديليكادو من جامعة كاتوليكا سان أنطونيو دي مورسيا ؛ أنتوني كاستيلز وجوزيب كامبيستول من مستشفى عيادة برشلونة ؛ وأكيهيرو آساي من المركز الطبي لمستشفى الأطفال في سينسيناتي.

دوى: 0.1016 / j.celrep.2022.110730