دانش دوست‌داشتنی؛ هوش مصنوعی چگونه جهان را از شر بیماری فراگیر نجات داد؟

به گزارش پايگاه خبری عصر هشت، «جزایر لانگرهاس کجاست؟» این پرسش گول‌زننده هرازچندگاه در آزمون‌ها ظاهر می‌شود، اما پاسخ آن را نباید در اطلس‌های جغرافیایی جست‌وجو کرد. پاسخ آن در حوزه آناتومی پیدا می‌شود، چون این جزایر در حقیقت مجموعه‌ای از سلول‌هایی هستند که در داخل پانکراس پراکنده‌اند. آنها انواع هورمون‌ها از قبیل انسولین را ساخته و ترشح می‌کنند که سطح گلوکز بدن و به تبع آن متابولیسم را تنظیم می‌کنند.

سلول‌های تولیدکننده انسولین در این جزایر سلول‌های بتا نام دارند (دیگر انواع سلول‌ها مانند آلفا، دلتا، گاما و اپسیلن وظایف دیگری بر عهده دارند). سلول‌های بتا تنها منبع تولید این هورمون در بدن هستند، بنابراین اگر شمار آنها کاهش یابد بدن به دردسر می‌افتد. این کاهش به بروز وضعیتی می‌انجامد که آن را دیابت نوع یک می‌نامیم. چنین کاهشی در شرایط وجود پدیده خودایمنی اتفاق می‌افتد که در آن سیستم ایمنی بدن به مجموعه سلول‌های بتا حمله می‌کند و تا 80 درصد آنها را از بین می‌برد. اگر بیمار منبع جایگزینی برای تهیه انسولین نداشته باشد جان خود را از دست می‌دهد (در دیابت نوع دو تولید انسولین ادامه دارد، اما سلول‌های بدن در برابر آن مقاومت می‌کنند).

انسولین کمکی را می‌توان با تزریق یا ابزاری به نام پمپ انسولین وارد بدن کرد. اما شاید بهتر آن باشد که سلول‌های بتای از‌دست‌رفته جایگزین شوند و به نوعی از آنها در برابر حملات سیستم ایمنی محافظت شود. برخی بیماران خوش‌اقبال با کمک اهداکنندگان سلول‌های بتا دریافت می‌کنند. شرکت داروسازی ورتکس (Vertex) در بوستون هم در حال آزمایش سلول‌های بتایی است که با همین منظور از سلول‌های بنیادی گرفته می‌شوند. اما هیچ‌کدام از این دو روش شامل محافظت در برابر سیستم ایمنی نمی‌شوند و به داروهای سرکوب‌کننده آن نیاز دارند که جلوی پس زده شدن تمام اعضای پیوندی را می‌گیرند. در این وضعیت که سیستم خودایمنی فعال است کار دشوارتر می‌شود.

اجلاس امسال انجمن پیشرفت علوم آمریکا که در دنور (Denver) برگزار شد در یکی از جلساتش در پی یافتن روشی بود که بتواند سلول‌های بتای فرد بیمار را از سیستم ایمنی بدنش پنهان کند. سانجا شرپفر (Sanja Schrepfer) از دانشگاه کالیفرنیا که با بنگاه فناوری زیستی سانا (Sana) در سیاتل همکاری می‌کند روشی دولایه‌ای را پیشنهاد داد. این روش با توجه به این حقیقت کار می‌کند که نظام ایمنی بدن دو بازو دارد. بازوی تطبیقی عامل اصلی پس زدن بافت‌هاست و می‌تواند با استفاده از پروتئین‌های HLA «خودی بودن» بافت‌ها را تشخیص دهد. مولکول‌های HLA حاوی متغیرهایی هستند که از یک فرد به فرد دیگر فرق می‌کنند. اگر سیستم ایمنی بدن به یک پروتئین HLA «غیرخودی» برخورد کند آن را به عنوان مهاجم شناسایی کرده و با استفاده از آنتی‌بادی و سلول‌های قاتل به آن حمله خواهد کرد.

بنابراین اولین لایه روش دکتر شرپفر آن است که جلوی تولید پروتئین‌های HLA را در سلول‌های بتای آزمایشگاهی که برای پیوند طراحی شده‌اند بگیرد. این کار را می‌توان با ویرایش دو ژن در فرآیند تولید آنها انجام داد. چنین کاری از دیدگاه نظری سلول‌های مورد نظر را در برابر بازوی تطبیقی نامرئی می‌کند. اما فقدان پروتئین HLA موجب می‌شود سلول در معرض بازوی دوم یعنی بازوی ذاتی قرار گیرد. این بازو به سلول‌های قاتل طبیعی (NK)‌ و میکروفاژها مجهز است و فقدان هر نوع HLA را علامتی برای شروع واکنش می‌داند. اما می‌توان با تزریق بیش از حد پروتئین CD47 این بازو را فریب داد و دور کرد. این کاری است که تیم دکتر شرپفر با دستکاری ژنتیکی سلول‌های بتا موفق به انجام آن شد. این روش ظاهراً موثر است.

در آزمایشی که نتایج آن قبل از اجلاس انتشار یافت تیم دکتر شرپفر یک میمون آزمایشگاهی را به دیابت مبتلا و سپس سلول‌های بتای اصلاح‌شده را به یکی از عضلات آن تزریق کرد. بیماری از بین رفت و به مدت شش ماه خبری از آن نبود. اکنون آنها به آزمایش انسانی روی آورده‌اند. در آزمایشی که قرار است در بیمارستان آپسالا (Uppsala) در سوئد انجام شود نمونه‌های انسانی سلول‌های اصلاح‌شده به ساعد یک بیمار پیوند زده می‌شوند. تغییر بیان ژنی سلول‌های بتا آنها تنها روش ممکن برای گول زدن سیستم ایمنی نیست.

هسنا ماچی (Hasna Maachi) از دانشگاه فنی مونیخ آلمان در اجلاس توضیح داد که چگونه او و استادش ماتیاس هبروک (Hebrok) تلاش می‌کنند روشی جایگزین بیابند. روش آنها شامل معرفی یک طرف ثالث با عنوان سلول سرکوبگر می‌شود که سیستم ایمنی را دور می‌کند. سلول‌های سرکوبگر سلول‌های قاتل را آرام می‌کنند. گروه دکتر هبروک با آقای وندل لیم (Vandell Lim) همکاری دارد که در حال مهندسی سلول‌های سرکوبگری است که به طور خاص با پروتئین سطح سلول‌های بتا فعال می‌شود و از سلول‌های بتا محافظت می‌کند. در این روش نیازی نیست که سطح ایمنی در برابر بازوی ذاتی سیستم ایمنی ساخته شود، چون این بازو هیچ مورد اشتباهی پیدا نمی‌کند.

همچنین گروه دکتر هبروک بر روی روشی برای تقویت سلول‌های بتا کار می‌کند. این روش شامل پروتئینی به نام MAFA می‌شود که بیان ژنی انسولین را تنظیم می‌کند. کاهش سطح MAFA نشانه بیماری دیابت نوع یک است، بنابراین تقویت حضور آن می‌تواند روشی امیدوارکننده در درمان باشد. تاکنون پژوهشگران متوجه شده‌اند که افزایش سطح MAFA در سلول‌های بتای ساخته‌شده از سلول‌های بنیادی میزان تولید انسولین را بالا می‌برد.

آمار و ارقام لوری ساسل (Lori Sussle) از دانشگاه کلرادو نشان می‌دهند از هر 500 آمریکایی یک نفر به دیابت نوع یک مبتلاست. میانگین جهانی به یک در هزار می‌رسد. این ارقام هم بزرگی درد و رنج انسان‌ها و هم وجود بازاری وسوسه‌کننده را نشان می‌دهد. بازاری که مستعد پذیرش هر روشی است که به جای مراقبت به درمان بپردازد. ما هنوز تا رسیدن به هدف فاصله زیادی داریم، اما شاید سلول‌های بتای نامرئی در برابر سیستم ایمنی ما را به آن هدف نزدیک‌تر کنند.

منبع : سايت خبری اقتصاد نیوز