تولید مدل حیوانی جدید برای مطالعه باززایی عضلات

ضایعات عضلات اسکلتی یکی از معمول‌‌‌‌ترین عوارض جسمانی در سراسر جهان است که هزینه درمانی قابل توجهی را به نظام سلامت تحمیل می‌‌‌‌کند. این مسئله که نوزایی (regeneration) عضله رویکرد مناسبی برای ترمیم ضایعات عضلانی و درمان مبتلایان است، به‌طور گسترده مورد پذیرش پژوهشگران و متخصصان این حوزه قرار گرفته؛ با این وجود، سازو کار ترمیم ضایعات عضلانی چندان شناخته شده نیست. ساختار عضله و  ژن‌‌‌ ‌‌‌‌‌‌‌‌‌های‌مرتبط با عضلات بین انسان و گورخر ماهی شباهت بسیار دارند، بنابراین می‌‌توان از گورخر‌ماهی به عنوان حیوان مدل آزمایشگاهی برای مطالعه سازوکار باززایی عضلات استفاده کرد. با توجه به نگهداری آسان و کم‌هزینه، مطالعه آسان و دوره زندگی کوتاه، استفاده از گورخر ماهی می‌‌‌ ‌‌‌‌‌‌‌‌‌تواند مطالعه برروی باززایی عضلات را تسهیل و تسریع کند. به منظور ایجاد یک مدل آزمایشگاهی مناسب ضایعات عضلات اسکلتی از گورخر ماهی، دکتر حسین پور قدم یاری، دکتر یاسر تهمتنی، دکتر علی ایپاکچی عظیمی، دکتر شهرام عیسی بیگی و همکارانشان در دانشگاه کرمان، پژوهشگاه رویان، دانشگاه آزاد اسلامی بابل و دانشگاه علوم پزشکی ویسکانسین آمریکا، پژوهشی را طراحی کردند که طی آن از ترانسپوزون  Tol استفاده شد تا پروتئینی ادغام کننده متشکل از یک پروتئین فلورسانت سیان و نیتروداکتاز تحت کنترل آغازگر  mylpfa، در بدن ماهی‌ها تولید شود. ترانسپوزن قطعه‌ای از DNA است که می‌‌‌‌تواند محل خود را در طول ژنوم تغییر دهد و از آن برای ایجاد جهش یا اصلاح آن در ماده ژنتیک استفاده می‌‌‌‌شود.
نتایج این پژوهش که در مجله بین‌‌‌‌المللی Molecular Biology Research Communications به چاپ رسیده است نشان داد، استفاده از مترونیدازول در لارو گورخر‌ماهی‌‌‌‌های دستکاری شده با ترانسپوزون یادشده موجب ایجاد آسیب عضلانی می‌‌‌‌شود. همچنین نشان داده شد، توان ترمیمی لارو‌‌‌ ‌‌‌‌‌‌‌‌‌های دستکاری ژنتیکی شده، سه روز پس از توقف استفاده از مترونیدازول، آسیب ایجاد شده را ترمیم می‌‌‌‌کند.
روی هم رفته، نتایج این پژوهش نشان داد گورخرماهی‌‌‌‌های دستکاری شده به کمک ترانسپوزون Tol می‌‌‌‌توانند مدل مناسبی برای مطالعه آسیب و ترمیم در عضلات اسکلتی باشند.

باز‌برنامه‌‌‌‌ریزی اپی‌‌‌‌ژنتیکی سلول‌‌‌‌های سرطان پانکراس تومورزایی آنان را کاهش می‌‌‌‌دهد

سرطان سلول‌‌‌‌های مجاری پانکراس (Pancreatic ductal adenocarcinoma) بر اثر انباشت تغییرات چندگانه ژنتیکی در سلول‌‌‌‌ها ایجاد می‌‌‌‌شود. با این وجود، بروز سرطان در سلول‌‌‌ ‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها به تغییرات اپی‌‌‌ ‌‌‌‌‌‌‌‌‌ژنتیکی نیز وابسته است. به بیان ساده، اپی‌‌‌‌ژنتیک تنظیماتی است بر سطح ماده ژنتیک که بیان یا عدم‌بیان ژن‌‌‌‌ها را تنظیم می‌‌‌‌کند. به‌منظور شناخت قطعی تغییرات اپی‌‌‌‌ژنتیکی که منجر به تومورزایی در سلول‌‌‌‌های سرطانی می‌‌‌‌شود، دکتر مرضیه ابراهیمی، ریحانه خوش‌‌‌‌چهره، دکتر الکساندرا آیچر و همکارانشان در پژوهشگاه رویان، مرکز تحقیقات ملی سرطان اسپانیا و دانشگاه سیدنی استرالیا، طی پژوهشی از تکنولوژی بازبرنامه‌‌‌‌ریزی سلول‌‌‌‌ها برای معکوس کردن تغییرات اپی‌‌‌‌ژنتیکی استفاده کردند. در این پژوهش از سه روش برای باز‌برنامه‌ریزی سلول‌‌‌‌های سرطانی مجاری پانکراس در شرایط آزمایشگاهی استفاده شد؛ 1. انتقال عوامل یاماناکا به سلول‌‌‌‌ها با کمک ویروس، 2. انتقال عوامل پرتوانی در سطح ژن یا به کمک میکروRNA‌ها یا 3. استفاده از انتقال دهنده‌‌‌‌های اپی‌‌‌‌زومال به عنوان روشی مطمئن‌‌‌‌تر بدون اختلاط با ماده ژنتیکی سلول. صحت باز برنامه‌‌‌ ‌‌‌‌‌‌‌‌‌ریزی به وسیله رنگ آمیزی ایمنی، رنگ آمیزی با آلکالین فسفاتاز و سنجش ژن (Real Time PCR) ارزیابی گردید.
نتایج این پژوهش که در مجله بین‌‌‌‌المللی oncogene به چاپ رسیده است، نشان داد، القا به‌وسیله انتقال‌دهنده‌‌‌‌های اپی‌‌‌‌زومال موثرترین روش برای باز‌برنامه‌‌‌‌ریزی سلول‌‌‌‌های سرطانی مجاری پانکراس و سلول‌‌‌‌های فیبروبلاستی (به عنوان گروه کنترل) است. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد، سلول‌‌‌‌های حاصل از باز‌برنامه‌ریزی از نظر عملکرد کاملا با سلول‌‌‌‌های والد خود متفاوتند و سرطان‌زایی آنها، چه در شرایط آزمایشگاهی و چه در بدن حیوان مدل، به شدت کاهش یافته است.
 از آنجا که تغییرات اپی‌‌‌‌ژنتیک درست کم‌علت بخشی از تومورزایی و تهاجمی بودن سلول‌‌‌‌های سرطان پانکراس است، یافته‌‌‌‌های این پژوهش نشان می‌‌‌‌دهد استفاده از تعدیل کننده‌‌‌‌های اپی‌‌‌‌ژنتیکی می‌‌‌‌تواند وضعیت خطیر مبتلایان به سرطان پانکراس را کاهش دهد.

استفاده هم‌‌‌‌زمان از تزریق سلول‌‌‌‌های بنیادی عصبی و لیتیم‌کلراید برای درمان ضایعات نخاعی در حیوان مدل آزمایشگاهی

روش‌‌های درمانی متعددی برای بهبود ضایعات نخاعی مورد استفاده قرار گرفته و از آن میان، استفاده از سلول‌‌‌‌های بنیادی امیدوار کننده‌‌‌‌تر بوده است. برای پاسخ به این سوال که آیا استفاده از سلول‌‌‌‌های بنیادی عصبی در کنار لیتیم کلراید می‌‌‌‌تواند زنده‌‌‌‌مانی، تقسیم و تمایز سلول‌‌‌‌ها را در حیوان مدل آسیب نخاعی تسهیل کند یا خیر، دکتر سحر کیانی، آتیه محمد شیرازی، هدی صدرالسادات، زهرا نقد آبادی و همکارانشان در پژوهشگاه رویان، دانشگاه تربیت مدرس و دانشگاه صنعتی شریف، پژوهشی را طراحی کردند که طی آن نخست آسیب نخاعی در حیوانات مدل آزمایشگاهی ایجاد شد و به دنبال آن سه گروه آزمایشی شامل: گروه کنترل (بدون دریافت درمان)، گروه دریافت کننده لیتیم کلراید و گروه دریافت کننده لیتیم کلراید و سلول‌‌‌‌های بنیادی، در نظر گرفته شد. در تمام گروه‌‌‌‌ها توان حرکتی حیوانات مدل ارزیابی گردید تا از میزان بهبود حرکتی در کنار ارزیابی‌‌‌‌های بافت شناسی برای محاسبه میزان موثر بودن درمان، استفاده شود.
نتایج این پژوهش که در مجله بین‌‌‌‌المللی Cellular Physiology به چاپ رسیده است، نشان داد، در گروه دریافت‌کننده سلول‌‌‌‌های بنیادی و لیتیم‌کلراید و همچنین در گروه دریافت کننده لیتیم‌کلراید به تنهایی، بهبود توان حرکتی به شکل معنی‌‌‌‌داری روی داده بود. علاوه بر این، بررسی‌‌‌‌های بافت‌شناسی نشان داد، سلول‌‌‌‌های بنیادی پیوند‌شده به نخاع، قادر به تمایز و مهاجرت در طول نخاع هستند. همچنین ارزیابی‌‌‌‌ها نشان داد، سلول‌‌‌‌های بیان‌کننده نستین در گروه دریافت‌کننده لیتیم‌کلراید به تنهایی، به شکل معنی‌داری بیشتر از دو گروه دیگر تقسیم شده بودند.
نتایج این پژوهش نشان داد، استفاده  هم‌زمان از سلول‌‌‌‌های بنیادی عصبی و لیتیم‌کلراید، یا لیتیم‌کلراید به تنهایی می‌‌‌‌تواند باعث بهبود در آسیب نخاعی شود.

ساخت باند تری‌‌‌ ‌‌‌‌‌‌‌بوتیل آمونیوم آلژینات با سطحی اصلاح شده از کاتیون‌‌‌‌های پلی‌‌‌‌اورتان برای تسهیل و تسریع بهبود زخم‌‌‌‌های عمیق

عوامل خطر در زخم‌‌‌‌های ترمیم نشده مانند احتمال عفونت‌‌‌‌های باکتریایی و از دست رفتن سریع آب بدن در موضع زخم باعث می‌‌‌‌شود استفاده از باند‌‌‌ ‌‌‌‌‌‌‌ اهمیت یابد. باند‌‌‌‌ها با ممانعت از عفونت‌‌‌‌های باکتریایی و حفظ رطوبت در موضع زخم، بهبود آن را تسریع می‌‌‌‌کنند. به منظور تولید باندی مناسب جهت پوشاندن و تسریع در بهبود زخم‌‌‌ ‌‌‌‌‌‌‌های عمیق، دکتر حامد دائمی، دکتر محمد صادق نوربخش، سیده سحر حسینی سالکده و همکارانشان در پژوهشگاه رویان و دانشگاه سمنان باندی شفاف از جنس تری‌‌‌ ‌‌‌‌‌‌‌بوتیل آمونیوم آلژینات با سطحی اصلاح شده از کاتیون‌‌‌ ‌‌‌‌‌‌‌های پلی‌‌‌ ‌‌‌‌‌‌‌اورتان (CPU) طراحی کردند. سپس ویژگی‌‌‌ ‌‌‌‌‌‌‌های فیزیکوشیمیایی این باند به وسیله روش‌‌های آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین امکان بقای سلول‌‌‌‌ها و نحوه بهبود زخم در حضور باند در شرایط آزمایشگاهی بررسی گردید.
نتایج این پژوهش که در مجله بین‌‌‌‌المللی ACS Applied Materials & Interfaces به چاپ رسیده است، نشان داد، باند ساخته شده برای بقای سلول‌‌‌‌ها مناسب است و مهاجرت فیبروبلاست‌‌‌‌ها را تسهیل می‌‌‌‌کند. علاوه بر این، سطح اصلاح شده از کاتیون‌‌‌‌های پلی‌‌‌‌اورتان در برابر باکتری‌‌‌‌های آزمایش شده (استافیلوکوک اورئوس و اشرشیاکولی به عنوان نمونه‌‌‌‌ای از باکتری‌‌‌‌های گرم مثبت و گرم منفی) 100 درصد آنتی‌‌‌ ‌‌‌‌‌‌‌باکتریال بوده و اجازه نفوذ به باکتری‌‌‌‌ها نمی‌‌‌‌دهد. مقایسه این باند با نمونه‌‌‌‌های کنترل روی زخم‌‌‌‌های حیوانات مدل آزمایشگاهی نشان داد، سطح اصلاح شده از کاتیون‌‌‌‌های پلی‌‌‌‌اورتان به دلیل ممانعت از عفونت‌‌‌‌های باکتریایی، افزایش رسوب کلاژن در موضع زخم و تقویت ایجاد عروق خونی فعال، باعث بهبود سریع‌‌‌‌تر زخم‌‌‌‌ها می‌‌‌‌شود.
نتایج این پژوهش می‌‌‌‌تواند برای تولید نسل جدیدی از باند‌‌‌‌های تسریع‌کننده بهبود زخم‌‌‌‌های عمیق مورد استفاده قرار گیرد.

تولید و ارزیابی هیدروژلی قابل تزریق از بستر سلول‌زدایی شده غضروف، با هدف ترمیم ضایعات غضروفی

مهندسی بافت غضروف یک دانش میان رشته‌‌‌ ‌‌‌‌‌‌ای است که در جهت بهبود نقایص غضروفی، مانند آرتروز یا صدمات غضروفی ناشی از ضربه، تلاش می‌‌‌‌کند. به منظور یافتن راهی برای ترمیم ضایعات غضروفی، دکتر باغبان اسلامی‌‌‌ ‌‌‌‌‌‌نژاد، سیما بردبار، نسرین لطفی بخشایش و همکارانشان در پژوهشگاه رویان، دانشگاه علوم پزشکی تهران و انیستیتو AO سوئیس، پژوهشی را طراحی کردند که طی آن هیدروژل قابل تزریقی از بستر سلول زدایی شده غضروف گوسفند تهیه شد. صحت سلول‌زدایی با روش‌‌‌‌هایی چون اندازه‌گیری ماده ژنتیکی، گلیکوزآمینوگلیکان‌‌‌ ‌‌‌‌‌‌ها، میزان کلاژن و بررسی‌‌‌ ‌‌‌‌‌‌های بافت شناسی مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسی‌‌‌‌های رئولوژیک نشان داد، هیدروژل مورد نظر در دمای 37 درجه سانتیگراد و در زمانی بین 5 تا 7 دقیقه آماده می‌‌‌‌شود.
نتایج این پژوهش که در مجله بین‌‌‌‌المللی Journal of biomedical material research (Part A) به چاپ رسیده است، نشان داد، هیدروژل تولید شده محیطی مناسب برای جذب و تکثیر سلول‌‌‌‌ها فراهم می‌‌‌‌کند. ارزیابی‌‌‌‌های انجام شده به‌وسیله میکروسکوپ الکترونی اتصال و تکثیر سلول‌‌‌‌ها در سطح هیدروژل را تأیید کرد. علاوه بر این، سلول‌‌‌‌های جای گرفته در بستر هیدروژل قادر به تمایز به سلول غضروف (کندروسیت) بودند و شمار محدودی از آنان از بین رفته یا به سلول‌‌‌‌های استخوانی تمایز یافتند.
نتایج این پژوهش نشان داد، توسعه هیدروژل‌‌‌‌های قابل تزریق از غضروف‌‌‌‌های سلول‌‌‌‌زدایی شده، می‌‌‌‌تواند به عنوان روشی امید بخش در مهندسی بافت غضروف مورد استفاده قرار گیرد.