ترمیم مغز بیماران مبتلا به پارکینسون با کمک سلول‌های بنیادی

مغز یک انسان بالغ نمی‌تواند پس از آسیب ناشی از تروما، سکته و یا بیماری‌های عصبی مانند پارکینسون، خود را به درستی ترمیم کند. سلول‌های بنیادی که سازگاری بی‌وقفه‌ای دارند، گزینه امیدوارکننده‌ای برای بهبود ترمیم عصبی هستند، اما پیچیدگی تنظیمات مغز موجب تزلزل توسعه درمان‌های بالینی شده است.

پژوهشگران "دانشگاه ویسکانسین- مدیسن" (UW-Madison) در بررسی جدید خود نشان داده‌اند که یک درمان مبتنی بر سلول‌های بنیادی می‌تواند به درمان موش‌های مبتلا به پارکینسون کمک کند. آن‌ها دریافتند که نورون‌های مشتق شده از سلول‌های بنیادی را می‌توان به خوبی در نواحی درستی از مغز به کار برد تا به نورون‌ها متصل شوند و عملکرد‌های حرکتی را بازیابی کنند.

نکته مهم در این موضوع، هویت است. پژوهشگران با ردیابی دقیق سلول‌های بنیادی پیوند زده شده دریافتند که هویت سلول‌ها، در اتصالاتی که می‌سازند و همچنین در نحوه عملکرد آن‌ها تعریف می‌شود.

به گفته پژوهشگران، درمان با سلول‌های عصبی بنیادی همراه با روش‌هایی برای تولید نورون‌های منحصر به فرد از سلول‌های بنیادی، یک هدف واقع‌بینانه به شمار می‌رود. با وجود این، برای انتقال یافته‌های به دست آمده از بررسی روی موش‌ها به انسان‌ها باید پژوهش‌های بیشتری صورت بگیرد.

"سو، چون ژانگ" (Su-Chun Zhang)، استاد عصب‌شناسی دانشگاه ویسکانسین- مدیسن و سرپرست این پژوهش گفت: سلول‌های عصبی به صورت پیچیده‌ای در مغز ما قرار گرفته‌اند؛ در نتیجه ما می‌توانیم رفتار‌های پیچیده‌ای داشته باشیم. همه این رفتارها، به مدار‌هایی بستگی دارند که توسط نوع خاصی از سلول‌ها تنظیم شده‌اند. آسیب‌های عصبی معمولا نواحی خاصی از مغز یا سلول‌های خاصی را تحت تاثیر قرار می‌دهند و مدار‌ها را از بین می‌برند. ما باید برای درمان این نوع بیماری‌ها، به بازیابی این مدار‌ها بپردازیم.

پژوهشگران برای ترمیم این مدار‌ها در موش‌های مبتلا به پارکینسون، از سلول‌های بنیادی جنینی استفاده کردند و به تفکیک نورون‌های تولیدکننده دوپامین پرداختند که هنگام بروز پارکینسون از بین می‌روند. آن‌ها این نورون‌های جدید را به "میان‌مغز" (midbrain) موش‌ها پیوند زدند. میان‌مغز، ناحیه‌ای از مغز است که بیشتر تحت تاثیر آسیب ناشی از پارکینسون قرار می‌گیرد.

موش‌ها چند ماه پس از اینکه نورون‌ها به مغز آن‌ها پیوند زده شد، بهبود مهارت‌های حرکتی را نشان دادند. پژوهشگران با بررسی بیشتر توانستند ببینند که نورون‌های پیوند زده شده پرورش می‌یابند تا به نواحی مربوط به کنترل حرکت در مغز متصل شوند. سلول‌های عصبی، اتصالاتی را نیز با نواحی نظارتی مغز شکل دادند که با نورون‌ها در تعامل قرار می‌گیرند و از تحریک بیش از اندازه آن‌ها پیشگیری می‌کنند.

آزمایش‌های مشابهی که با سلول‌های تولیدکننده گلوتامات صورت گرفت، اهمیت هویت نورون را در ترمیم آسیب نشان داد. پژوهشگران برای تایید این که نورون‌های پیوند زده شده، مدار‌های آسیب دیده از پارکینسون را ترمیم می‌کنند، کلید‌های ژنتیکی روشن و خاموش را در سلول‌های بنیادی قرار دادند. این کلیدها، سلول‌هایی را که در معرض دارو قرار می‌گیرند، فعال و غیرفعال می‌کنند.

هنگامی که سلول‌های بنیادی خاموش می‌شوند، بهبود حرکتی موش‌ها از بین می‌رود و نشان می‌هد که سلول‌های بنیادی برای بازیابی مغز آسیب دیده در اثر پارکینسون، ضروری هستند. همچنین این پژوهش نشان داد که شاید بتوان فناوری کلید ژنتیکی را برای تنظیم فعالیت سلول‌های پیوند زده شده و بهبود درمان به کار برد.

ژانگ و گروهش، سال‌ها برای ابداع روش‌هایی زمان صرف کردند که سلول‌های بنیادی را با انواع متفاوتی از نورون‌های درون مغز تبدیل می‌کنند. برای درمان هر کدام از بیماری‌ها و آسیب‌های عصبی، باید از سلول‌های عصبی مخصوص آن استفاده کرد، اما برنامه درمان‌ها مشابه هستند.

ژانگ ادامه داد: ما از پارکینسون به عنوان یک مدل استفاده کردیم، اما اصول مورد استفاده ما برای اختلالات عصبی متفاوت، یکسان بود.

این پژوهش، در مجله "Cell Stem Cell" به چاپ رسید.