پژوهشگران دانشگاه ملی سنگاپور موفق به توسعه‌ ماده‌ای آزمایشگاهی شده‌اند که می‌تواند بدون دستکاری مستقیم سلول‌ها نشانه‌های پیری قلب را آهسته یا حتی معکوس کند.

تبلیغات

تیمی از محققان به سرپرستی «جنیفر یانگ»، استادیار مهندسی پزشکی در دانشگاه ملی سنگاپور، ماده‌ای ترکیبی به نام DECIPHER توسعه داده‌اند که از ترکیب بافت طبیعی قلب و ژلی مصنوعی ساخته شده و ساختاری مشابه شبکه برون‌سلولی (ECM) قلب جوان دارد.

ECM ساختاری برای حفظ وضعیت فیزیکی و شیمیایی پیرامون سلول‌‌هاست و مثل پایه، سلول‌ها را سرجای خود نگه می‌دارد. با افزایش سن، این ساختار سفت و دچار اختلال شیمیایی می‌شود که پیامدهایی مانند کاهش انعطاف‌ و افت عملکرد قلب را به دنبال دارد. این اتفاق در قلب، به‌مرور منجر به عملکرد و آسیب‌ بافت‌ها می‌شود.

ماده جدیدی که دانشمندان ساخته‌اند، نه‌فقط ویژگی‌های مکانیکی و بیوشیمیایی ECM را شبیه‌سازی می‌کند، بلکه امکان تنظیم مستقل ویژگی‌های آن را نیز فراهم می‌کند.

تلاش برای کاهش سرعت پیری قلب

به گفته این تیم تحقیقاتی، زمانی که سلول‌های پیر قلب روی ساختارهای DECIPHER با سیگنال‌های شیمیایی مشابه بافت جوان قرار گرفتند، ویژگی‌هایی از خود نشان دادند که معمولاً در سلول‌های جوان دیده می‌شود. علاوه‌براین، جوان‌سازی حتی در شرایطی که ساختار زیرین همچنان سفت باشد، نیز رخ داده است.

بررسی‌های ژنتیکی نیز نشان داد هزاران ژن مرتبط با پیری و عملکرد سلولی در این فرایند تغییر کرده‌اند.

در مقابل، زمانی که سلول‌های جوان روی ECM پیر قرار گرفتند، علائم اولیه‌ اختلال عملکرد در آنها دیده شد. این یافته‌ها نقش مهم‌تر سیگنال‌های بیوشیمیایی نسبت به سفتی بافت در فرایند پیری سلولی را نشان می‌دهد.

یانگ می‌گوید:

«اگر بتوانیم این سیگنال‌ها را در قلب پیر بازیابی کنیم، شاید بتوانیم بخشی از آسیب‌ها را معکوس و عملکرد قلب را طی زمان بهبود ببخشیم.»

او همچنین تأکید کرده سفتی بیش‌ از اندازه می‌تواند باعث پیری زودرس در سلول‌های جوان شود و با هدف قراردادن ECM می‌توان از اختلال عملکرد قلب پیشگیری کرد.

هرچند این پروژه هنوز در مرحله تحقیقاتی قرار دارد، پژوهشگران امیدوارند بتوانند مسیر تازه‌ای برای درمان‌های مرتبط با پیری قلب فراهم کنند. آنها همچنین قصد دارند از پلتفرم DECIPHER برای مطالعه پیری و بیماری در بافت‌های دیگر مانند کلیه و پوست نیز استفاده کنند؛ زیرا ECM در بسیاری از بیماری‌های مرتبط با سن و حتی سرطان‌ها نقش کلیدی ایفا می‌کند.

نتایج این تحقیق در مجله Nature Materials منتشر شده است.