استفاده از موش‌هایی با سلول مغز انسان برای درمان آلزایمر

 دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا ایرواین موش‌هایی با سلول‌های مغزی انسانی فعال ایجاد کرده‌اند که می‌تواند به درمان آلزایمر کمک شایانی کند.

به گزارش ایسنا و به نقل از گیزمگ، محققان دانشگاه کالیفرنیا ایرواین یک مدل موش تراریخته جدید با سلول‌های ایمنی مغز انسان توسعه داده‌اند. این پیشرفت جدید این امکان را به دانشمندان می‌دهد تا ببینند که چگونه سلول‌های مغزی انسان به پروتئین‌های سمی مختلف عامل آلزایمر واکنش نشان می‌دهند و درک ما را در مورد پیشرفت این بیماری عصبی بیشتر می‌کنند.

یکی از موانع بزرگی که محققان آلزایمر و زوال عقل با آن روبرو هستند، عدم وجود یک مدل حیوانی مؤثر برای آزمایش درمان‌های جدید است. صدها آزمایش بالینی در مورد درمان‌های بالقوه این بیماری در سال‌های اخیر به رغم نتایج امیدوارکننده در مراحل اولیه آزمایش حیوانی شکست خورده‌اند و اکنون به وضوح مشخص شده است که الگوهای استاندارد حیوانی ما برای این بیماری کافی نیستند.

از این گذشته به غیر از برخی اکتشافات نادر اخیر، بیماری آلزایمر برخلاف انسان، تقریبا در حیوانات به روشنی بروز نمی‌کند.

پروژه "MODEL-AD" برگرفته از الگوی توسعه و ارزیابی ارگانیسم، یک پروژه مشارکتی در حال اجراست که از سال 2016 برای مقابله با این مشکل تحقیقاتی آغاز شده است. هدف این برنامه تولید حداقل 40 مدل موش جدید برای دانشمندان است تا بتوانند از آنها برای تحقیقات بیشتر در مورد آلزایمر استفاده کنند.

جدا از پروژه "MODEL-AD"، تیمی از دانشگاه کالیفرنیا ایرواین نیز به تازگی یک مدل موش تراریخته کاملا جدید تولید کرده است که برای اولین بار قادر است میکروگلیا یا ریزپی‌بان‌های انسانی کاربردی و قابل رشد تولید کند.

میکروگلیا یک سلول ایمنی حیاتی موجود در مغز انسان است. میکروگلیا یاخته‌هایی کوچک و غیرعصبی و میان‌بافتی با منشأ میان‌پوستی هستند که بخشی از ساختار حمایتی دستگاه عصبی مرکزی را تشکیل می‌دهد.

برخی محققان عقیده دارند که میکروگلیای ناکارآمد نقش عمده‌ای در تولید اختلال عصبی مرتبط با آلزایمر دارد.

"متیو بلورتون جونز" سرپرست این مطالعه می‌گوید: اکنون مشاهده شده است که میکروگلیا نقش مهمی در توسعه و پیشرفت آلزایمر دارد. عملکرد سلول‌های ما با روشن یا خاموش شدن ژن‌ها تحت تأثیر قرار می‌گیرد.

مطالعه اخیر بیش از 40 ژن مختلف مرتبط به آلزایمر را شناسایی کرده است و اکثر این ژن‌ها در میکروگلیا روشن می‌شوند. با این حال، تاکنون ما فقط توانسته‌ایم میکروگلیای انسانی را در مرحله آلزایمر حاد مطالعه کنیم.

کاشت میکروگلیای تولید شده از سلول‌های بنیادی انسان سبب شده است تا این موش‌های اصلاح شده ژنتیکی ایجاد شوند. پس از گذشت چند ماه محققان دیدند که میکروگلیای انسانی گسترش یافته است و حدود 80 درصد از کل میکروگلیای موجود در مغز موش‌ها را تشکیل داده است. هنگامی که پروتئین‌های سمی که در مغز انسان مبتلا به آلزایمر جمع می‌شوند، وارد بدن حیوانات می‌شوند، میکروگلیا به روشی منحصر به فرد شبیه به میکروگلیای انسانی واکنش نشان داد.

بلورتون جونز می‌گوید: میکروگلیای انسانی همچنین در پاسخ به پلاک‌ها تفاوت ژنتیکی قابل توجهی را نسبت به نسخه موجود در جوندگان نشان داد و اهمیت مطالعه فرم انسانی این سلول‌ها را نمایان کرد.

وی از این تحقیق به عنوان دستیابی به موفقیت "موش توانا" یاد می‌کند و می‌گوید این موش‌ها کاربردهایی فراتر از مطالعه آلزایمر خواهند داشت.

دانستن اثرات سلول‌های ایمنی بدن در مغز به واسطه آزمایش روی این موش‌های جدید می‌تواند به محققانی در همه چیز، از پارکینسون گرفته تا سایر اختلالات عصبی و سکته مغزی و آسیب‌های مغزی کمک کند.

میکروگلیا(Microglia) یا ریزپی‌بان‌ها یاخته‌هایی کوچک و غیرعصبی و میان‌بافتی با منشأ میان‌پوستی هستند که بخشی از ساختار حمایتی دستگاه عصبی مرکزی را تشکیل می‌دهند.

میکروگلیا ۵ تا ۲۰ درصد کل جمعیت سلول‌های گلیایی را تشکیل می‌دهند. این سلول‌ها اولین جمعیت از سلول‌های دستگاه عصبی مرکزی می‌باشند که در مقابل آسیب‌ها، عفونت‌ها و واکنش‌های التهابی مغزی نظیر بیماری آلزایمر، مالتیپل اسکلروزیز(ام اس)، انسفالوپاتی و بیماری‌های پریونی پاسخگو می‌باشند.

میکروگلیا اعمالی شبیه ماکروفاژهای بافت‌های دیگر دارند که می‌توان به فاگوسیتوز میکرو ارگانیسم‌های مهاجم و سلول‌های آسیب دیده، عرضه آنتی‌ژن و تولید سیتوکین و تولید کموکاین‌ها، تولید ایی کوزانوئیدها، اجزای کمپلمان، اسیدهای آمینه محرک مثل گلوتامات، پروتئینازها، رادیکال‌های اکسیداتیو و نیتریک اکسید و پروتئین شوک حرارتی hsp ۷۰ اشاره نمود.

بر اساس مطالعات تکوینی و پاتوفیزیولوژی سه فرم قابل شناسایی برای میکروگلیا تعریف شده‌ است.

1. میکروگلیای منشعب(Ramified) یا میکروگلیای در حال استراحت(Resting) در دستگاه عصبی مرکزی نرمال و بالغ و شرایط غیر پاتولوژیک می‌باشد.

2. میکروگلیای فعال شده (Activated) میکروگلیای غیرفاگوسیتیک که در نواحی واکنش‌های ثانویه بعلت قطع عصب و التهاب CNS یافت می‌شوند.

3. میکروگلیای واکنش دهنده(Reactive) یا میکروگلیای فاگوسیتیک که در نواحی عفونی و نواحی مختل شده نورونی یافت می‌شوند.

میکروگلیا طی بیماری و آسیب CNS، تغییراتی در شکل و ظاهرش نشان می‌دهد.

این مطالعه جدید در مجله Neuron منتشر شده است.