دانشمندان همواره در تلاش‌اند با استفاده از تکنولوژی و علم روز، مرزهای بالینی و درمان را گسترش دهند.

برای بیماران مبتلا به مرحله نهایی بیماری کلیوی، پیوند کلیه تنها امید برای به دست آوردن مجدد کیفیت زندگی است. با این حال، بسیاری از این بیماران به دلیل کمبود مزمن کلیه‌های اهداکننده، هرگز تحت عمل جراحی پیوند کلیه قرار نخواهند گرفت.
از جمله این دستاوردها، می‌توان به ساخت بافت سه بعدی پیچیده کلیه در محیط آزمایشگاه اشاره کرد. کلیه اندام بسیار مهمی برای تداوم سلامتی است؛ زیرا به عنوان فیلتری برای استخراج مواد زائد و آب اضافی از خون عمل می‌کند. این اندام پیچیده، از ترکیب سه جزء ایجاد می‌شود.

پژوهش‌های پیشین بر اندام کلیه

به مجموعه‌ای از سلول‌ها که عملکردشان دقیقا مشابه بافت طبیعی است، ارگانویید گفته می‌شود. ارگانویید گزینه مناسبی برای آزمایش انواع روش‌های درمانی و ساخت اندام کلیه محسوب می‌شود. این جوانه‌ها، در جریان رشد اندام کلیه، به مجراهای تخلیه ادرار تبدیل می‌شوند. با دست‌ورزی ژنتیکی این ارگانوییدها، می‌توان بیماری‌ها واختلالات مختلف کلیه را شبیه سازی و برای درمان آن‌ها راه حل طراحی کرد.
چند سال پیش، محققان بر روی روش‌هایی برای رشد اندام‌های سالم در خارج از بدن انسان کار کرده‌اند. یکی از این روش‌ها، مکمل بلاستوسیست نامیده می‌شود که قبلاً نتایج امیدوارکننده‌ای به همراه داشته است. محققان بلاستوسیست‌ها، خوشه‌هایی از سلول‌هایی که چندین روز پس از لقاح تخمک تشکیل شده‌اند، از حیوانات جهش‌یافته که اندام‌های خاصی را از دست داده‌اند، می‌گیرند و سلول‌های بنیادی یک اهداکننده طبیعی_نه الزاماً از همان گونه_ را به آن‌ها تزریق می‌کنند. سپس سلول‌های بنیادی تمایز پیدا می‌کنند تا کل اندام از دست رفته را تشکیل دهند. اندام جدید ویژگی‌های اهداکننده سلول‌های بنیادی اصلی را حفظ می‌کند. بنابراین؛ می‌تواند به طور بالقوه در درمان پیوند مورد استفاده قرار گیرد.

نتایج تحقیقات دانشمندان ژاپنی

محققان بیوتکنولوژی در ژاپن، با استفاده از سلول‌های بنیادی جنینی موش، یک بافت سه بعدی کلیه مانند متشکل از توبول‌های منشعب و گسترده تولید کردند. دکتر شونسوکه تانیگاوا با همکاری تیم تحقیقاتی مستقر در دانشگاه کوماموتو ژاپن توانست بافت پیچیده کلیه سه بعدی را در آزمایشگاه تنها از سلول‌های بنیادی جنینی موش (ES) ایجاد کند. ارگانوئیدها (اندام واره‌ها) می‌توانند راه را برای ساخت کلیه‌های مصنوعی مناسب برای پیوند کلیه به انسان هدایت کنند.
دکتر ریویچی نیشیناکامورا و تیمش با تمرکز بر روی یک نوع بافت که اغلب نادیده گرفته می‌شود و نوعی بافت اندامی که از بافت‌های پشتیبان و همبند مختلف به نام استروما تشکیل شده است، توانستند آخرین پازل از یک پازل سه قسمتی را ایجاد کنند. هنگامی که این سه قطعه با هم ترکیب شدند، ساختار حاصل از نظر معماری شبیه اندام کلیه بود. محققان بر این باورند که کار آن‌ها برای پیشبرد تحقیقات کلیه و حتی منجر به ایجاد یک عضو قابل پیوند در آینده مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

تاریخچه پژوهش بر کلیه

پروتکل‌هایی قبلاً توسط تیم‌های تحقیقاتی مختلف، از جمله تیم دکتر نیشیناکامورا در مؤسسه جنین‌شناسی مولکولی و ژنتیک (IMEG) در دانشگاه کوماموتو، برای القای دو جزء (پیش‌ساز نفرون و جوانه حالب) از سلول‌های ES موش ایجاد شده است. در این تیم، IMEG روشی را برای القای سومین و آخرین جزء استرومایی خاص کلیه، در موش ایجاد کرده است. علاوه بر این، با ترکیب این سه جزء در شرایط آزمایشگاهی، محققان توانستند یک بافت سه بعدی کلیه مانند، متشکل از لوله‌های بسیار منشعب و چندین ساختار خاص کلیه دیگر تولید کنند. محققان بر این باورند که این اولین گزارشی است که در مورد تولید آزمایشگاهی چنین ساختار پیچیده‌ای وجود دارد. تیم IMEG قبلاً موفق شده بود دو جزء اول را از سلول‌های iPS انسانی القا کند. اگر این آخرین جزء را نیز بتوان از سلول های انسانی تولید کرد، کلیه پیچیده‌ای مشابه کلیه انسان ساخته می‌شود. دکتر نیشیناکامورا گفت: «ما اکنون بسیار سخت کار می‌کنیم تا یک کلیه انسانی کاملاً کارآمد تولید کنیم. امیدواریم بتوانیم از پیشرفت‌های خود برای غربالگری داروها و برای بیماری‌های مختلف و در درازمدت، برای پیوند استفاده کنیم.»

نتیجه‌گیری

کمبود مزمن جهانی کلیه‌های اهدایی باعث می‌شود که بسیاری از بیماران کلیوی به درمان دیالیز وابسته باشند. از این جهت دانشمندان در تلاش‌اند با استفاده از سلول‌های بنیادی، اندام کلیه را در آزمایشگاه بسازند و این نیاز جهانی را برطرف کنند.

فاطمه جلائی‌زاده

منابع

منبع۱

منبع۲