درمان سلول های بنیادی، امیدی تازه برای دیابت نوع ۱

تصور کنید درمانی وجود داشته باشد که کاری فراتر از جایگزین کردن یک هورمون ازدست‌رفته انجام دهد. درمانی که انتقام‌جویی سیستم ایمنی علیه پانکراس را خاموش کند و از سلول‌های شکننده تولیدکننده انسولین که پس از تشخیص بیماری هنوز باقی مانده‌اند، محافظت کند. این همان چیزی است که گروهی از پژوهشگران دانشگاه پزشکی کارولینای جنوبی در یک مدل موشی از دیابت نوع ۱ تازه‌تشخیص‌داده‌شده گزارش کرده‌اند.

پژوهشگران دانشگاه پزشکی کارولینای جنوبی یک درمان سلول‌های بنیادی تقویت‌شده از نظر ژنتیکی توسعه دادند که با هدف قرار دادن اختلال ایمنی زمینه‌ایِ محرک بیماری، توانست دیابت نوع ۱ تازه‌شروع‌شده را در موش‌ها معکوس کند.

تغییر قواعد بازی: از رساندن انسولین تا بازبرنامه‌ریزی ایمنی

بیش از یک قرن است که انسولین درمان نجات‌بخش و معیار اصلی مراقبت برای افراد مبتلا به دیابت نوع ۱ بوده است. انسولین قند خون را کنترل می‌کند، اما حمله خودایمنی‌ای را که سلول‌های بتای تولیدکننده انسولین را نابود می‌کند، متوقف نمی‌سازد. همین تفاوت اهمیت زیادی دارد. اگر سلول‌های بتای باقی‌مانده حفظ شوند، توانایی طبیعی بدن برای تنظیم گلوکز نیز حفظ می‌شود. اما با نابودی آنها، بیماران همچنان به انسولین خارجی وابسته می‌مانند و با عوارض مادام‌العمر روبه‌رو خواهند بود.

هونگ‌جون وانگ و همکارانش در دانشگاه پزشکی کارولینای جنوبی تصمیم گرفتند با تغییر دادن میدان نبرد ایمنی، از همین سلول‌های باقی‌مانده محافظت کنند. آنها به جای جایگزینی انسولین، سلول‌های بنیادی یا استرومایی مزانشیمی بالغ را که اغلب با نام اِم‌اِس‌سی شناخته می‌شوند، بازطراحی کردند تا این سلول‌ها بتوانند در برابر طوفان التهابی که معمولا درمان‌های استاندارد مبتنی بر اِم‌اِس‌سی را بی‌اثر می‌کند، دوام بیاورند. این تغییر شامل مهندسی سلول‌ها برای تولید آلفا-۱ آنتی‌تریپسین، یا اِی‌اِی‌تی، بود؛ پروتئینی که به مهار التهاب شهرت دارد.

سلول‌های اصلاح‌شده چگونه درون سیستم ایمنی عمل می‌کنند

سلول‌های اِم‌اِس‌سی می‌توانند به ترمیم بافت کمک کنند و پاسخ‌های ایمنی را تعدیل کنند، اما التهاب اغلب سلول‌های اصلاح‌نشده را از کار می‌اندازد. به نظر می‌رسد سلول‌های اِم‌اِس‌سی تولیدکننده اِی‌اِی‌تی که اِی‌اِی‌تی-اِم‌اِس‌سی نامیده می‌شوند، هم‌زمان در دو جبهه عمل می‌کنند. آنها از سلول‌های بتای باقی‌مانده در پانکراس محافظت می‌کنند و سیستم ایمنی را از حالت تهاجمی دور می‌سازند.

تحلیل‌های دقیق تک‌سلولی نشان داد پس از تزریق اِی‌اِی‌تی-اِم‌اِس‌سی، ترکیب جمعیت سلول‌های ایمنی تغییر می‌کند. سلول‌های تی تنظیمی، یعنی صلح‌بانان سیستم ایمنی، به شکل قابل توجهی افزایش یافتند. هم‌زمان، جمعیت سلول‌های تی سیتوتوکسیک مثبت سی‌دی۸، یعنی عوامل اصلی حمله به سلول‌های بتا، کاهش فعالیت نشان داد و نشانه‌هایی سازگار با فرسودگی بروز داد. به زبان ساده، مهاجمان خسته شدند و مدافعان افزایش یافتند.

این اثر ماندگار بود. سلول‌های بنیادی اصلاح‌شده گذرا بودند و ظرف چند ساعت یا چند روز ناپدید می‌شدند، اما بازآرایی سیستم ایمنی ادامه پیدا کرد. وانگ و همکارانش پیشنهاد می‌کنند که این سلول‌ها عوامل کوچک و بادوامی آزاد می‌کنند که حتی پس از ناپدید شدن سلول‌های مهندسی‌شده اِم‌اِس‌سی، همچنان از اندام‌ها محافظت می‌کنند. نتیجه در موش‌ها، معکوس شدن دیابت نوع ۱ تازه‌تشخیص‌داده‌شده بود.

چه کاری انجام شد و چه معنایی دارد

این مطالعه که در مجله «درمان مولکولی» منتشر شد، درمان را در یک مدل موشی آزمایش کرد که بیماری تازه‌شروع‌شده انسانی را شبیه‌سازی می‌کند؛ دوره‌ای که در آن احتمال باقی ماندن سلول‌های بتای عملکردی در بیماران بیشتر است. هوا وی، جودونگ کیم و ونیو گو، نویسندگان نخست مشترک، بخش زیادی از کارهای آزمایشگاهی را انجام دادند و چارلی استرنج، نویسنده ارشد مشترک، بر توان محافظتی و تعدیل‌کننده ایمنیِ اِی‌اِی‌تی-اِم‌اِس‌سی در مقایسه با اِم‌اِس‌سی‌های استاندارد تأکید کرد.

وانگ در گزارش این گروه گفت: «اگرچه تزریق انسولین نجات‌بخش است، اما نمی‌تواند حملات ایمنی را متوقف کند و از عوارض بلندمدت جلوگیری نمی‌کند. این مطالعه راهی تازه برای درمان دیابت نوع ۱ پیشنهاد می‌کند؛ راهی که به جای مدیریت صرف قند خون، علت ریشه‌ای یعنی اختلال عملکرد سیستم ایمنی را هدف می‌گیرد.»

پیامدهای این یافته فراتر از یک نتیجه آزمایشگاهی واحد است. اگر بتوان سیستم ایمنی را از حمله مزمن دور کرد، این رویکرد ممکن است در سایر بیماری‌های خودایمنی و التهابی نیز به حفظ عملکرد اندام‌ها کمک کند. گروه دانشگاه پزشکی کارولینای جنوبی هم‌اکنون بررسی می‌کند که آیا راهبرد مشابه بازبرنامه‌ریزی ایمنی می‌تواند در بیماری‌هایی مانند لوپوس و پانکراتیت مزمن مفید باشد یا خیر.

تیم پژوهشی در تصویر بالا دیده می‌شود. 

مسیر رسیدن به آزمایش‌های بالینی

تبدیل موفقیت در موش به درمانی ایمن و مؤثر برای انسان نیازمند احتیاط است. گروه وانگ در حال پیشبرد ارزیابی بالینی رویکردهای مبتنی بر اِم‌اِس‌سی در افراد تازه‌تشخیص‌داده‌شده با دیابت نوع ۱ است و برای طراحی کارآزمایی‌ها از داده‌های ایمنی و تجربه بالینی پیشین با سلول‌های اِم‌اِس‌سی استفاده می‌کند. کارآزمایی‌های قبلی اِم‌اِس‌سی در طیفی از بیماری‌ها گاهی اثراتی نشان داده‌اند که از چند ماه تا چند سال دوام داشته است؛ موضوعی که با این ایده همخوانی دارد که سلول‌های گذرا می‌توانند از طریق عوامل ترشحی، سودی پایدار ایجاد کنند.

پرسش‌های مهمی همچنان باقی است. دوز و زمان‌بندی مطلوب پس از تشخیص چیست؟ آیا می‌توان اِی‌اِی‌تی-اِم‌اِس‌سی‌ها را برای استفاده انسانی در مقیاس بزرگ تولید و استانداردسازی کرد؟ آیا تغییرات ایمنی مشاهده‌شده در موش‌ها به بهبودهای بالینی معنادار در بقای سلول‌های بتای انسان و استقلال بلندمدت از انسولین تبدیل خواهد شد؟ برای پاسخ به این پرسش‌ها، کارآزمایی‌های بزرگ و چندمرکزی ضروری خواهد بود.

دیدگاه کارشناسی

دکتر لورا چن، ایمنی‌شناسی که راهبردهای کنترل خودایمنی را مطالعه می‌کند، اظهار کرد: «این پژوهش از دانسته‌های موجود ما درباره زیست‌شناسی سلول‌های اِم‌اِس‌سی بهره می‌گیرد و در عین حال یک عنصر ضدالتهابی هدفمند به آن اضافه می‌کند. نکته چشمگیر، دوام اثر است. این موضوع نشان می‌دهد که ما صرفا سلول‌ها را به طور موقت سرکوب نمی‌کنیم، بلکه نقاط تنظیمی سیستم ایمنی را جابه‌جا می‌کنیم. اگر این نتیجه در انسان نیز پایدار بماند، می‌تواند نگاه ما به درمان زودهنگام دیابت نوع ۱ را تغییر دهد.»

جمع‌بندی

مطالعه دانشگاه پزشکی کارولینای جنوبی نشان‌دهنده یک تغییر مفهومی است: درمان اختلال ایمنیِ محرک دیابت نوع ۱، نه فقط جایگزین کردن یک هورمون ازدست‌رفته. سلول‌های مهندسی‌شده اِی‌اِی‌تی-اِم‌اِس‌سی با افزایش سلول‌های تی تنظیمی و فرسوده کردن سلول‌های تی قاتل تهاجمی، بیماری را در موش‌ها معکوس کردند. خود سلول‌ها به سرعت ناپدید می‌شوند، اما تنظیم دوباره و محافظتی سیستم ایمنی باقی می‌ماند. کارآزمایی‌های بالینی در بیماران تازه‌تشخیص‌داده‌شده در حال انجام یا برنامه‌ریزی است و پژوهشگران امیدوارند این رویکرد روزی به بیماری طولانی‌مدت و سایر اختلالات خودایمنی نیز گسترش یابد. در حال حاضر، این یافته‌ها مسیر امیدبخش و از نظر زیستی قابل قبولی را به سوی درمان‌هایی نشان می‌دهند که فراتر از کنترل علائم عمل می‌کنند؛ درمان‌هایی که هدفشان بازبرنامه‌ریزی خودِ روند بیماری است.