بازگشت سلامت به قلب های پیر؛ توسعه ماده ای که روند پیری قلب را معکوس می کند
- شناسه خبر: 34284
- تاریخ و زمان ارسال: ۴ تیر ۱۴۰۴ ساعت ۰۴:۲۲
- نویسنده: میترا راضی
پیری بافت قلب یکی از اصلی‌ترین دلایل افت عملکرد این اندام حیاتی در دوران سالمندی است. سال‌هاست که پژوهشگران در تلاش هستند تا راهی برای کند کردن یا حتی معکوس کردن روند فرسایش سلول‌های قلبی بیابند. در تازه‌ترین دستاورد علمی، محققان دانشگاه ملی سنگاپور موفق به ساخت یک ماده آزمایشگاهی نوآورانه شده‌اند که می‌تواند محیط پیرامونی سلول‌های قلب را به حالت جوان بازگرداند، بدون آنکه نیازی به دستکاری مستقیم سلول‌ها باشد.
ماده جدیدی با نام DECIPHER؛ بازسازی محیط سلولی سالم در قلب پیر
پژوهشگران با طراحی ماده‌ای ترکیبی توانسته‌اند محیطی مشابه بافت قلب جوان ایجاد کنند که سیگنال‌های شیمیایی و ساختار فیزیکی مشابهی دارد. این نوآوری نه‌تنها ساختار مکانیکی قلب را بازسازی می‌کند، بلکه شرایط شیمیایی لازم برای بازگشت فعالیت جوان در سلول‌های پیر را نیز فراهم می‌آورد.
- این ماده جدید DECIPHER نام دارد و از ترکیب ژل مصنوعی با اجزای بیولوژیکی بافت قلب ساخته شده است.
- عملکرد آن بر اساس شبیه‌سازی ساختار شبکه برون‌سلولی (ECM) قلب جوان می‌باشد.
- ECM ساختاری حمایتی در اطراف سلول‌ها است که به حفظ سلامت و عملکرد طبیعی آنها کمک می‌کند.
- با بالا رفتن سن، ECM سفت‌تر و ترکیب شیمیایی آن مختل می‌شود و همین امر باعث کاهش انعطاف‌پذیری و عملکرد سلول‌های قلبی می‌شود.
- هدف این پروژه، بازیابی وضعیت سالم ECM برای تحریک بازسازی طبیعی سلول‌ها بدون نیاز به ژن‌درمانی یا مداخلات تهاجمی است.
سیگنال های شیمیایی مهم تر از سفتی بافت در فرایند پیری قلب
تحقیقات جدید نشان می‌دهد که نقش سیگنال‌های شیمیایی در محیط اطراف سلول‌ها از عوامل فیزیکی مانند سفتی بافت تأثیر بیشتری بر روند پیری دارد. این موضوع درک ما را از مکانیسم‌های پیری متحول می‌کند و درهای تازه‌ای به سوی درمان‌های نوین می‌گشاید.
- وقتی سلول‌های پیر بر روی پلتفرم DECIPHER قرار گرفتند، نشانه‌هایی از جوان شدن از خود نشان دادند.
- این جوان‌سازی حتی در مواردی رخ داد که بافت زیرین همچنان سفت و غیر قابل انعطاف بود.
- در بررسی‌های ژنتیکی، هزاران ژن مرتبط با پیری، متابولیسم و عملکرد سلولی دستخوش تغییر شدند.
- در مقابل، وقتی سلول‌های جوان روی ساختار ECM پیر قرار گرفتند، نشانه‌هایی از پیری زودرس در آنها مشاهده شد.
- این نتایج نقش کلیدی سیگنال‌های بیوشیمیایی در کنترل وضعیت سلول‌ها را تأیید می‌کند.
چشم انداز درمان بیماری های مرتبط با پیری از طریق هدف قرار دادن ECM
دستاوردهای اولیه از پژوهش بر ماده DECIPHER نویدبخش استفاده گسترده‌تر از این فناوری در درمان یا پیشگیری از بیماری‌های مرتبط با سن در اندام‌های مختلف بدن است. اگر این فناوری توسعه یابد، می‌تواند در آینده جایگزین بسیاری از روش‌های تهاجمی فعلی شود.
- جنیفر یانگ، استادیار مهندسی زیست‌پزشکی دانشگاه ملی سنگاپور، سرپرستی این پروژه را بر عهده داشته است.
- او تاکید کرده که بازیابی سیگنال‌های سالم در ECM قلب، می‌تواند به ترمیم عملکرد قلب در افراد سالخورده منجر شود.
- همچنین هشدار داده شده که سفتی بیش از اندازه‌ی ECM می‌تواند در سلول‌های سالم نیز باعث آغاز فرایند پیری شود.
- به همین دلیل، هدف قرار دادن محیط سلولی نه‌فقط برای درمان، بلکه برای پیشگیری نیز اهمیت دارد.
- محققان در نظر دارند از پلتفرم DECIPHER برای مطالعه پیری در دیگر بافت‌ها مانند کلیه، پوست و حتی مغز نیز استفاده کنند.
کاربردهای بالقوه در درمان سرطان، بیماری های کلیوی و اختلالات پوستی
شبکه برون‌سلولی (ECM) در بسیاری از بیماری‌های دیگر نیز نقش دارد؛ از جمله سرطان، آسیب‌های مزمن کلیوی، اختلالات پوستی و تحلیل عصبی. همین موضوع باعث شده است که پژوهشگران به توسعه گسترده‌تر این فناوری امیدوار باشند.
- ECM نه‌تنها در پیری، بلکه در رشد تومورهای بدخیم و مقاومت دارویی نیز نقش دارد.
- اختلالات بافتی ناشی از دیابت و بیماری‌های التهابی نیز به تغییرات ECM مرتبط هستند.
- با مهندسی مجدد ECM، می‌توان محیط مناسبی برای ترمیم یا کنترل این بیماری‌ها ایجاد کرد.
- استفاده از DECIPHER در درمان‌های ترکیبی با سلول‌درمانی یا داروهای بازسازی‌کننده می‌تواند نتایج اثربخشی بالاتری ارائه دهد.
نتیجه گیری
مطالعه منتشر شده در ژورنال علمی Nature Materials گام بلندی در مسیر درک بهتر از مکانیزم‌های پیری در سطح سلولی است. ماده DECIPHER نشان می‌دهد که اصلاح محیط اطراف سلول‌ها به‌مراتب مهم‌تر از دستکاری مستقیم ژنتیک سلول‌ها است. این فناوری می‌تواند مسیر درمان‌های آینده را از تمرکز صرف بر سلول، به سوی اصلاح بستر سلولی سوق دهد.
اگرچه هنوز برای استفاده بالینی از این ماده نیاز به مطالعات گسترده‌تری وجود دارد، اما نتایج فعلی نشان می‌دهد که آینده درمان بیماری‌های قلبی و پیری اندام‌ها، به شکل قابل توجهی دچار تحول خواهد شد.
