زامبی‌های بدن انسان، نگهبان یا تخریب‌گر

سلول‌های پیریافته پوست که اغلب «سلول‌های زامبی» نامیده می‌شوند، چون عمر مفید خود را پشت سر گذاشته‌اند، اما به طور کامل نمی‌میرند، مدت‌ها به عنوان یک تناقض در بدن انسان شناخته می‌شدند: از یک سو باعث التهاب و بروز بیماری‌ها می‌شوند و از سوی دیگر به سیستم ایمنی برای ترمیم زخم‌ها کمک می‌کنند.
اکنون یافته‌های جدید ممکن است دلیل این تناقض را توضیح دهند که همه سلول‌های پیریافته پوست یکسان نیستند.
به گزارش مدیکال پرس پژوهشگرانی از دانشگاه جانز هاپکینز سه زیرگروه متفاوت از سلول‌های پیریافته پوست را شناسایی کرده‌اند که هر یک شکل، نشانگر‌های زیستی و عملکرد‌های مجزایی دارند پیشرفتی که می‌تواند دانشمندان را قادر سازد انواع مضر این سلول‌ها را هدف قرار داده و نابود کنند و در عین حال انواع مفید را دست‌نخورده باقی بگذارند.

سلول‌های زامبی یکسان نیستند

جود فیلیپ، استادیار مهندسی زیست‌پزشکی در دانشگاه جانز هاپکینز، می‌گوید: «ما می‌دانستیم که سلول‌های پیریافته پوست با سلول‌های پیریافته سیستم ایمنی یا سلول‌های پیریافته عضلانی متفاوت هستند. اما در یک نوع سلول، معمولاً همه سلول‌های پیریافته را یکسان در نظر می‌گرفتیم. مثلاً سلول‌های پوست یا پیریافته هستند یا نیستند. اما اکنون متوجه شده‌ایم زمانی که یک سلول پوستی وارد حالت پیریافتگی یا حالت زامبی می‌شود، می‌تواند به یکی از سه مسیر متفاوت برود که هر کدام به یک زیرگونه منجر می‌شود.»

استفاده از فناوری‌های نوین برای رمزگشایی

پژوهشگران با استفاده از پیشرفت‌های جدید در یادگیری ماشینی و فناوری تصویربرداری، نمونه‌های سلولی پوست ۵۰ اهداکننده سالم بین سنین ۲۰ تا ۹۰ سال را که در مطالعه طولی بالتیمور (قدیمی‌ترین مطالعه مداوم پیر شدن در آمریکا) شرکت کرده بودند، مورد بررسی قرار دادند.
آنها فیبروبلاست‌ها، سلول‌هایی که اسکلت‌بندی و ساختار بافت‌ها را تولید می‌کنند را استخراج کرده و با آسیب رساندن به DNA آنها را وارد حالت پیریافتگی کردند؛ فرایندی که به طور طبیعی با افزایش سن رخ می‌دهد. از آنجا که سلول‌های پیریافته به مرور زمان در بدن تجمع می‌یابند، نمونه‌های سلولی سالمندان ترکیبی از فیبروبلاست‌های سالم و پیریافته را شامل می‌شد.

دسته‌بندی سلول‌های زامبی با هوش مصنوعی

با استفاده از رنگ‌های خاص، پژوهشگران توانستند تصاویری از شکل سلول‌ها و عناصر رنگ‌شده ثبت کنند که نشان‌دهنده سلول‌های پیریافته هستند. الگوریتم‌هایی که مخصوص این مطالعه طراحی شده بودند، تصاویر را تحلیل کردند، ۸۷ ویژگی فیزیکی مختلف را برای هر سلول اندازه‌گیری کردند و فیبروبلاست‌ها را دسته‌بندی نمودند.
پژوهشگران دریافتند فیبروبلاست‌ها به ۱۱ شکل و اندازه متفاوت تقسیم می‌شوند که سه مورد از آنها مخصوص سلول‌های پیریافته پوست هستند. تنها یکی از این زیرگونه‌های سلول‌های پیریافته که آنها نام C۱۰ را بر آن گذاشتند، در نمونه‌های افراد سالمند بیشتر مشاهده شد.

هر سلول یک واکنش متفاوت

در آزمایش‌های آزمایشگاهی، هر زیرگونه نسبت به دارو‌هایی که برای هدف قرار دادن و نابودی سلول‌های زامبی طراحی شده‌اند، واکنش متفاوتی نشان داد. به عنوان مثال، داروی «داساتینیب + کورستین» که اکنون در آزمایش‌های بالینی بررسی می‌شود، به طور مؤثر زیرگونه C۷ سلول‌های پیریافته را نابود کرد، اما در مورد زیرگونه C۱۰ (مرتبط با پیری) کارآیی کمتری داشت.

گرچه پژوهش‌های بیشتری لازم است تا مشخص شود کدام زیرگونه‌های فیبروبلاست مضر و کدام مفید هستند، این یافته‌ها نشان می‌دهد که امکان هدف قرار دادن یک زیرگونه خاص بدون آسیب رساندن به سایر زیرگونه‌ها وجود دارد.

از سرطان تا شیمی‌درمانی

فیلیپ گفت: «با یافته‌های جدیدمان ابزار‌هایی در اختیار داریم که می‌توانند ما را برای توسعه دارو‌ها یا درمان‌هایی که به طور ترجیحی زیرگونه‌های مسبب التهاب و بیماری را هدف قرار دهند مجهز کنند، به محض این که آنها شناسایی شوند.» پژوهشگران افزودند هدف‌گیری دقیق‌تر پیریافتگی سلولی می‌تواند برای درمان سرطان نیز مفید باشد.

برخی درمان‌های سرطان به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که سلول‌های سرطانی را وارد حالت پیریافتگی کنند و آنها را به سلول‌های «زامبی» تبدیل نمایند که دیگر قابلیت تکثیر ندارند. گرچه این درمان‌ها می‌توانند رشد تومور را متوقف کنند، اما سلول‌های پیریافته در بافت باقی می‌مانند. همچنین، شیمی‌درمانی‌های متداول نیز به عنوان یک عارضه جانبی، سلول‌هایی مانند فیبروبلاست‌ها را وارد حالت پیریافتگی می‌کنند. انباشت این سلول‌ها می‌تواند مشکل‌ساز باشد، زیرا التهاب ایجاد می‌کنند، آن هم زمانی که سیستم ایمنی بیمار بسیار آسیب‌پذیر است.
بیماران ممکن است از دارویی که پس از شیمی‌درمانی تجویز می‌شود سود ببرند؛ دارویی که بتواند این سلول‌های مضر را حذف کند در حالی که سلول‌های پیریافته مفید را حفظ کند. این نوع دارو‌ها سِنوتراپی نامیده می‌شوند.

گام بعدی؛ از آزمایشگاه به کلینیک

در ادامه، پژوهشگران قصد دارند زیرگونه‌های پیریافتگی را نه فقط در محیط‌های آزمایشگاهی، بلکه در نمونه‌های بافتی واقعی بررسی کنند تا ببینند این زیرگونه‌ها چگونه ممکن است با بیماری‌های پوستی و بیماری‌های مرتبط با پیری ارتباط داشته باشند.

فیلیپ گفت: «امیدواریم با اندکی توسعه بیشتر، فناوری ما بتواند در پیش‌بینی اینکه کدام دارو‌ها برای هدف قرار دادن سلول‌های پیریافته مرتبط با بیماری‌های خاص بهتر عمل می‌کنند، استفاده شود. در نهایت، رؤیای ما این است که بتوانیم اطلاعات بیشتری در محیط‌های بالینی فراهم کنیم تا به تشخیص‌های فردی و بهبود نتایج درمانی کمک کنیم.»

مطالعه جدید دانشگاه جانز هاپکینز نشان می‌دهد که سلول‌های پیریافته یا «سلول‌های زامبی» پوست، یک گروه همگن نیستند بلکه شامل سه زیرگونه مجزا با ساختار و عملکرد‌های متفاوت‌اند. این کشف مهم باعث می‌شود بتوان سلول‌های مضر که التهاب و بیماری ایجاد می‌کنند را هدف گرفت و در عین حال سلول‌های مفید برای ترمیم بافت را حفظ کرد. استفاده از فناوری‌های پیشرفته یادگیری ماشینی و تصویربرداری، امکان دسته‌بندی دقیق این سلول‌ها را فراهم کرده است و نویدبخش توسعه درمان‌های هدفمندتر و مؤثرتر برای بیماری‌های مرتبط با پیری و حتی بهبود عوارض شیمی‌درمانی است. این یافته‌ها مسیر جدیدی را در درمان‌های پزشکی باز می‌کنند که می‌تواند به بهبود کیفیت زندگی بیماران و افزایش کارایی دارو‌ها منجر شود.