جادوی تبدیل زخم باز به پوست

تحقیقات موسسه مطالعات بیولوژیک "سالک" (Salk) نشان می‌دهد که محققان تکنیک جدیدی را برای تبدیل سلول‌های زخم به سلول‌های پوستی به کار برده‌اند. این رویکرد جدید دارای کاربرد‌های بالقوه در بهبود آسیب پوست، مبارزه با پیری و حتی درک بیشتر سرطان پوست است.

پروفسور "خوان کارلوس ایزپیسوا بلمونت" نویسنده ارشد این مطالعه گفت: تحقیقات ما منجر به ابداع روشی برای بازسازی درونی یک بافت کامل سه‌بعدی مانند پوست و نه فقط سلول‌ها به صورت تکی شده است.

این فرآیند به برنامه‌ریزی مجدد سلول‌ها به حالت سلول‌های بنیادی وابسته است. بهبود زخم به شدت به پیوند کراتینوسیت‌های پایه (basal keratinocytes)؛ سلول‌های شبه‌بنیادی که در اپیدرم (روی پوست)، غالب هستند بستگی دارد.

این کراتینوسیت‌ها به عنوان پیش ساز‌های مختلفی از سلول‌های پوستی عمل می‌کنند و منجر به بازسازی پوست می‌شوند. با این حال، زخم‌های بزرگ یا حاد، لایه‌های پوستی که کراتینوسیت‌های پایه را حمل می‌کنند، از دست داده‌اند و مانع از توانایی طبیعی بدن برای ترمیم خودش می‌شوند.

هر کدام از سلول‌های باقی‌مانده، بر روی وظایف فوری و ضروری بستن و ترمیم زخم و جلوگیری از عفونت و التهاب تمرکز می‌کنند؛ بنابراین روند بازسازی یک پوست سالم ملغی می‌شود.

اما اگر این سلول‌های باقی مانده را بتوان به کراتینوسیت‌های پایه تبدیل کرد، پس از آن می‌توانند اپیدرم را بازسازی کنند.

پروفسور بلمونت و تیم او تصمیم گرفتند راهی برای تحریک برنامه‌ریزی مجدد سلول‌ها به کراتینوسیت‌های پایه بیابند که بتواند به طور مستقیم بر روی زخم اثر بگذارد. هدف آن‌ها اساسا چیزی کم از تلاش برای جادوی ایجاد یک پوست جدید نبود.

"ماساکازو موریتا" همکار پروفسور بلمونت در این پژوهش گفت: ما تصمیم گرفتیم جایی پوست ایجاد کنیم که پوستی وجود نداشته باشد.

آن‌ها با مقایسه مقادیر مختلف پروتئین در دو نوع سلول (التهابی و کراتینوسیت‌ها) به منظور شناسایی عوامل ایجاد هویت متمایز کراتینوسیت‌های پایه شروع کردند. در نهایت آن‌ها چیزی را که به نام "عوامل برنامه‌ریزی مجدد" شامل پروتئین‌ها و مولکول‌های RNA شناخته می‌شود، یافتند که تعیین می‌کنند آیا می‌توانند در تبدیل سلول‌ها نقش داشته باشند.

ارزیابی اولیه آن‌ها ۵۵ نمونه از چنین عناصری را یافت. با این حال، تحقیقات بیشتر در مورد هر عامل برنامه‌ریزی مجدد بالقوه توانست این تعداد را به ۴ مورد کاهش دهد.

دانشمندان معتقد بودند که این عوامل نهایی آن‌هایی هستند که می‌توانند تبدیل کراتینوسیت پایه را بر عهده بگیرند و خوشبختانه، عقیده آن‌ها به درستی ثابت شد.

آزمایش‌های بیشتر نشان داد که زخم‌های پوستی بر روی موش‌ها به صورت موضعی با این چهار عامل درمان می‌شوند و پوست آن‌ها تنها در ۱۸ روز به میزان قابل توجهی بهبود می‌یابد. این پوست جدید که به عنوان "اپیتلیا" (epithelia) شناخته می‌شود، سپس گسترش می‌یابد و در نهایت به پوست آسیب ندیده اطراف محل زخم متصل می‌شود.

جالب‌تر اینکه فقط در سه تا شش ماه پس از رشد، سلول‌های جدید و تازه تولید شده به عنوان سلول‌های پوست سالم در آزمایش‌های مولکولی، ژنتیکی و سلولی رفتار می‌کنند.

در حال حاضر تیم در حال آماده‌سازی این روش برای آزمایش بر روی انسان است.

پروفسور بلمونت می‌گوید: این دانش ممکن است نه تنها برای بهبود زخم و پوست مفید باشد، بلکه بتواند در سایر شرایط پاتولوژیک انسان و همچنین در هنگام پیری که در آن به ترمیم بافت نیاز است، استفاده شود.

این مطالعه در مجله Nature منتشر شده است.