دژنراسیون ماکولار وابسته به سن (AMD) یکی از علل اصلی اختلال بینایی در سراسر جهان است.این بیماری از طریق صدمه به عملکرد بینایی ناشی از آپوپتوز و از دست رفتن عملکرد سلول‌های اپیتلیال رنگدانه شبکیه (RPE) و سلول‌های گیرنده نور شبکیه مشخص می‌شودAMD .اغلب منجر به اختلال شدید بینایی و در نهایت نابینایی می‌شود که به طور جدی بر کیفیت زندگی بیماران تأثیر می‌گذارد.در سال‌های اخیر، درمان‌های مبتنی بر سلول‌های بنیادی در کلینیک به کار گرفته شده اند و نتایج درمانی مشهودی را نشان می‌دهند.

محققان نشان داده اند پیوندسلول‌های بنیادی مزانشیمی(MSC) به فضای زیر شبکیه می‌تواند به طور قابل توجهی آپوپتوز سلول گیرنده نوری را مهار کند و از دست دادن بینایی را در مدل AMDحیوانی به تاخیر بیندازد.با این حال، توانایی تمایز سلول‌های بنیادی مزانشیمی پیوند شده به فضای زیر شبکیه در مدل‌های AMDرت همچنان بحث برانگیز بوده و محل پیوند نیز بر نتایج روش درمانی مبتنی بر MSCبرای بیماری دژنراسیون شبکیه تأثیر می‌گذارد.بنابراین انتظار می‌رود ، تمایز سلول‌های بنیادی مزانشیمی به سلول‌های RPEدر شرایط آزمایشگاهی و سپس پیوند آن به فضای زیر شبکیه، نتیجه سلول درمانی را بهبود بخشد.

مولکول‌های کوچک و یا محیط کشت مجاور شده با سلول های RPEبه منظور القای تمایز سلول‌های بنیادی مزانشیمی به سلول های RPEدر شرایط آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گرفتند.در حالی که محیط شبکیه چشم بیماران AMDنامطلوب است. شواهد بالینی نشان می‌دهند سلول‌های RPEدر افراد مبتلا به AMDتحت گذر از حالت اپیتلیالی به حالت مزانشیمی (EMT) قرار می‌گیرند و TGF-β(transforming growth factor-β) ، یک القاگر EMT، در شبکیه بیماران AMDدر مقایسه با چشمان نرمال افراد گروه کنترل افزایش می‌یابد. این مهم نشان می‌دهد به احتمال فراوان سلول‌های RPEپیوندی بدست آمده از سلول‌های بنیادی مزانشیمی تحت EMTقرار می‌گیرند و متعاقباً اثر درمانی‌شان کاهش می‌یابد. بنابراین، اگر سلول‌های RPEمشتق‌شده از سلول‌های بنیادی مزانشیمی قابلیت anti-EMTاز خود بروز دهند، اثربخشی درمان‌های مبتنی بر MSCبسیار بهبود می‌یابد.

گزارش شده است که فاکتورهای رونویسی کلیدی می‌توانند یک نوع سلول را به دودمان دیگری از سلول‌ها تمایز دهند.(دگرتمایزی)

بر اساس این شواهد، محققان ترکیبی از فاکتورهای رونویسی کلیدی که قادر به تمایز سلول‌های بنیادی مزانشیمی بند ناف انسان(hUCMSC) به سلول‌های RPE-likeبه نام سلول‌های RPEالقایی (iRPE) بودند را ارزیابی کردند. سلول‌های hUCMSCتوسط پنج فاکتور رونویسی کلیدی به سلول های iRPEمتمایز شدند: CRX، NR2E1، C-MYC، LHX2، و SIX6.

سلول‌های iRPEدارای ویژگی‌های قابل مقایسه با سلول‌های RPEبدست آمده از سلول‌های بنیادی پرتوان القایی (iPSC-RPE) می‌باشند و خواص anti-EMTدارند. الگوهای بیان ژن و عملکرد سلول‌های iRPEمشابه سلول‌های iPSC-RPEاست و سلول‌های iRPEبه طور قابل توجه عملکرد درمانی بهتری نسبت به hUCMSCها دارند.

تصور می‌شود CRXفاکتور رونویسی کلیدی به منظور تعیین سرنوشت سلول‌های گیرنده نوری است و C-MYCنقش مهمی را در کنترل تکثیر سلولی، رشد، تمایز، آپوپتوز، بقا و خود نوزایی سلول‌های بنیادی ایفا می‌کند.LHX2 بیان ژن‌های چرخه بینایی را در سلول‌های RPEتنظیم می‌کند.LHX2و C-MYCبرای حفظ عملکرد RPEبالغ ضروری هستند.

محققان تأیید کرده‌اند که پیوند سلول‌های iRPEمشتق از hUCMSCها به‌طور قابل‌توجهی نتایج درمانی را در مدل حیوانیAMDبهبود می‌بخشد،که ارزش کاربرد بالینی hUCMSCها را افزایش می‌دهد.

محدودیت مطالعه صورت گرفته آن است که محققان از رتروویروس‌ها برای ادغام ژنوم پنج فاکتور رونویسی ذکر شده در کروموزوم‌ hUCMSCها به منظور باز برنامه‌ریزی سلول‌ها به سلول‌های iRPEاستفاده کرده اند.اگرچه پس از پیوند سلول‌های iRPEدر موش‌هایnude  تومورزایی مشاهده نشد، اما همچنان در مورد استفاده بالینی در آینده ریسک فاکتورهای احتمالی وجود دارد.

علاوه بر این، با توجه به آنکه تعداد زیادی از سلول‌های پیوند شده 6 هفته پس از پیوند مردند، یک طرح سرکوب ایمنی مناسب برای طولانی کردن بقای سلول های پیوند شده در مدل های حیوانی مورد نیاز است.

منبع:

 Direct conversion of human umbilical cord mesenchymal stem cells into retinal pigment epithelial cells for treatment of retinal degeneration | Cell Death & Disease (nature.com)