روشی برای تبدیل سلول‌های خونی انسان به نورون‌ های عملکردی

نقطه‌ی آغاز این مطالعه که حاصل چندین سال پژوهش است، به سال ۲۰۱۰ بازمی‌گردد؛ زمانی که دانشمندان برای نشان دادن اینکه سلول‌های پوست موش را می‌توان به‌طور مستقیم به نورون‌های موش تبدیل کرد، این تکنیک را معرفی کردند. یعنی با این تکنیک بدون اینکه سلول‌ها وارد مرحله‌ی چندتوان شدن شوند، به نورون‌های عملکردی تبدیل می‌شدند.

قبلا تصور می‌شد که برای برنامه‌ریزی مجدد یک سلول انسانی لازم است اول سلول به یک سلول چندتوان القا‌شده (IPSC) تبدیل شود. بعد از نشان دادن امکان حذف این مرحله‌ی وقت‌گیر در مدل‌های موش، پژوهشگران در سال ۲۰۱۱ نشان دادند که این فرایند با استفاده از سلول‌های انسانی نیز قابل تکرار است. البته در آن زمان فرایند تبدیل سلول‌های پوست به نورون‌ها به‌ اندازه‌‌ی کافی، آسان و پربازده نبود.

^{تبدیل سلول‌های ایمنی انسان که در نمونه‌های خون معمول یافت می‌شوند به نورون‌های عملکردی، مطالعات آزمایشگاهی واضح‌تر انواع مختلف اختلالات مربوط به رشد عصبی را مهیا می‌کند.}

ماریوس ورنیگ، نویسنده‌ی مطالعه‌ی جدید، می‌گوید:

تولید سلول‌های بنیادی چندتوان القاشده از تعداد زیادی بیمار، گران و دشوار است. علاوه بر این گرفتن سلول‌های پوست، روشی تهاجمی و دردناک است. تولید سلول‌های iPS از صدها بیمار، کار ناخوشایندی است و نیاز به برنامه‌ریزی‌های سلولی پیچیده دارد.

در این مطالعه‌ی جدید تکنیک حل این مسئله ارائه شده است و بر اساس آن، صرف نظر از اینکه نمونه خون تازه باشد یا منجمد، می‌توان از یک میلی‌لیتر خون ۵۰ هزار نورون تولید کرد.

ورنیگ می‌گوید:

اینکه به چنین سهولتی می‌توان طی فقط چند روز سلول‌های T را به نورون‌های عملکردی تبدیل کرد، حیرت‌آور است. سلول‌های T، سلول‌های ایمنی بسیار اختصاصی هستند با شکل ساده‌ی گرد؛ بنابراین تبدیل سریع آن‌ها به نورون‌های عملکردی واقعا تکان‌دهنده است.

هدف اولیه‌ی این مطالعه‌، فراهم کردن امکان انجام پژوهش‌هایی درباره‌ی اختلالات عصبی همچون اوتیسم و اسکیزوفرنی با آزمایش فعالیت نورون‌های عملکردی در تعداد زیادی از بیماران، است.

در این مرحله از کار، نورون‌های حاصل از این تکنیک هنوز قادر به ایجاد سیناپس‌های بالغ نیستند؛ بنابراین از آن ها نمی‌توان برای نتایج درمانی استفاده کرد؛ اما همین سلول‌ها به دانشمندان این امکان را خواهند داد که در شرایط آزمایشگاهی تقلیدی از بیماری‌های عصبی داشته باشند و موجبات افزایش دانش در مورد برخی از بیماری‌های عصبی پیچیده را فراهم کنند. ورنیگ می‌گوید:

ما اکنون راهی برای مطالعه‌ی مستقیم عملکرد نورون‌ها در صدها فرد مبتلا به اوتیسم واسکیزوفرنی داریم. ما برای دهه‌ها سرنخ‌های بسیار کمی درمورد منشأ این بیماری‌ها و نحوه‌ی درمان آن‌ها داشته‌ایم. اکنون می‌توانیم شروع به یافتن پاسخ سؤالات زیادی کنیم.