تصویری از ماهیچه طبیعی ( سمت چپ) و دیستروفی عضلانی ( سمت راست)
به تازگی طی تحقیقی مشخص شده است که چرخه‌های تخریبی مهارکننده STAT3 می‌تواند سلول‌های بنیادی ماهیچه ای را بازسازی کرده و منجر به تمایز آنها به فیبر‌های عضلانی شود. این یافته‌ها قدم بزرگی برای ایجاد و نگه داری ماهیچه‌های جدید برای درمان بیماری‌های عضلانی می‌باشد.
محققان پژوهشکده تحقیقاتی پزشکی Sanford-Burnham، تکنیک جدیدی را برای تحریک ترمیم بافت در ماهیچه‌های آسیب دیده ابداع کرده اند. این تکنیک همچنین ذخیره پایداری از سلول‌های بنیادی ماهیچه ای مورد نیاز را برای پشتیبانی از چندین دوره ترمیم ایجاد می‌کند. نتایج حاصل از این یافته که در مجله Nature Medicine به چاپ رسیده است روش درمانی منحصر به فردی را برای درمان میلیون‌ها انسان مبتلا به بیماری‌های عضلانی مانند دیستروفی عضلانی و از بین رفتن ماهیچه‌ها به دلیل سرطان یا پیری به وجود آورده است.
در ادامه مطلب با بیونت همراه باشید
دو فرآیند مهم برای پایداری سلامت ماهیچه‌های اسکلتی مورد نیاز است. اولا هنگامی که ماهیچه‌ها به وسیله جراحات و یا بیماری‌ها (مانند دیستروفی عضلانی) آسیب می‌بینند، سلول‌های بنیادی ماهیچه ای (یا سلول‌های ماهواره ای) باید به سلول‌های عضلانی بالغ تمایز یابند تا بتوانند ماهیچه‌های آسیب دیده را ترمیم کنند. ثانیا مخزن سلول‌های ماهواره ای باید مجددا پر شود تا در زمان آسیب‌های بعدی امکان ترمیم وجود داشته باشد. در هنگام دیستروفی عضلانی، این چرخه استفاده می‌شود و تولید مجدد آن دچار نقص شده و خزانه سلول‌های بنیادی ماهیچه ای به مرز صفر می‌رسد.
پروفسور Alessandra Sacco می‌گوید:
" با استفاده از مهار کننده پروتئین STAT3 در چرخه‌های تکراری، می‌توانیم خزانه سلول‌های ماهواره ای را بازیابی کرده و تمایز آنها به فیبر‌های عضلانی را موجب شویم. نتایج حاصل از این تحقیق بسیار مهم است زیرا این فرآیند در موش‌ها و سلول‌های ماهیچه‌ای انسانی عملکرد یکسانی دارد. قدم بعدی ما این است که بفهمیم چه مدت می‌توانیم این الگوی چرخشی برای تولید سلول‌های ماهواره ای را ادامه دهیم. پس از آن باید بعضی از این مهار کننده‌های STAT3 را در آزمون‌های بالینی و به عنوان مثال برای درمان سرطان نیز به کار بریم."
دکتر Vittorio Sartorelli مسئول آزمایشگاه سلول‌های بنیادی ماهیچه ای و تنظیم بیان ژن می‌گوید:
" این یافته‌ها بسیار حائز اهمیت است. در حال حاضر درمانی برای مهار و یا معکوس ساختن بیماری‌هایی که ماهیچه‌ها را از بین می‌برند وجود ندارد و درمان‌ها فقط برای کاهش سرعت بیماری است. درمان با استفاده از چرخه‌های تخریبی مهار کننده‌های STAT3 می‌تواند توده ماهیچه ای و عملکرد آن را در بیماران بازگرداند."
روشن ساختن مکانیسم STAT3
پروتئین STAT3 (signal transducer and activator of transcription3) رونویسی از ژن‌ها را در پاسخ به IL-6 (پروتئین پیغام رسانی آزاد شده از سلول‌ها در پاسخ به آسیب و التهاب) افزایش می‌دهد. پیش از این بررسی، دانشمندان در یافته بودند که STAT3 نقش بسیار پیچیده ای در ماهیچه‌های اسکلتی بازی می‌کند و در بعضی موارد ترمیم بافت را راه اندازی کرده و در دیگر موارد به صورت یک مهار کننده عمل می‌کند. اما مکانیسم دقیق عملکرد STAT3 همچنان به صورت یک راز باقی مانده بود.
این گروه تحقیقاتی در ابتدا از موش‌های طبیعی و موش‌های دارای نوعی از دیستروفی عضلانی به عنوان شبیه سازی بیماری انسانی استفاده کردند تا ببینند هنگام استفاده از داروی مهار کننده STAT3 چه اتفاقی خواهد افتاد. آنها مشاهده کردند که مهار کننده در ابتدا باعث جایگزینی سلول‌های ماهواره ای شده و سپس تمایز این سلول‌های ماهواره ای را به رشته‌های عضلانی القا می‌کند. هنگامی که این گروه هر هفت روز یک بار و در طول ۲۸ روز مهار کننده STAT3 را به موش‌ها تزریق کردند متوجه شدند که ترمیم ماهیچه‌های اسکلتی بهبود چشمگیری یافته و اندازه رشته‌های عضلانی افزایش می‌یابد.
دکتر Sacco می‌گوید:
" هنگامی که یافته‌های مشابهی را در زمان استفاده از سلول‌های ماهیچه ای انسانی مشاهده کردیم بسیار خوشحال شدیم. ما کشف کردیم با زمانبندی مهار STAT3 مانند یک کلید روشن و خاموش می‌توانیم جمعیت سلول‌های ماهواره ای را به صورت دائمی افزایش داده و تمایز آنها را به سلول‌های عضلانی بالغ القا کنیم."
منبع: Nature Medicine