به گزارش ایسنا به نقل از علم خوان، پژوهشگران دانشگاه علوم پزشکی تهران، دانشگاه تربیت مدرس و دانشگاه علوم پزشکی اصفهان در این مطالعه، یک پچ میکرونیدلی دو لایه را برای رساندن موضعی دفروکسامین و ترشحات سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از بند ناف طراحی کردند. نتایج این پژوهش در مجله Biomaterials Advances منتشر شده است.
زخم‌های مزمن دیابتی به دلیل مجموعه‌ای از اختلالات از جمله التهاب طولانی‌مدت، اختلال در تشکیل عروق خونی جدید، اختلال در بازسازی لایه سطحی پوست و تغییر در ساخت کلاژن، روند ترمیم دشوارتری دارند. درمان‌های معمول مانند دبریدمان، کاهش فشار روی زخم و استفاده از پانسمان مرطوب می‌توانند محیط مناسبی برای ترمیم ایجاد کنند، اما لزوماً قادر به برطرف کردن هم‌زمان همه این اختلالات نیستند.
پژوهشگران در این مطالعه برای مقابله هم‌زمان با این مشکلات، به سراغ روش «تحویل موضعی» رفته‌اند؛ روشی که در آن مواد ترمیم‌کننده به جای انتشار در سراسر بدن، مستقیماً در محل زخم قرار می‌گیرند. این پچ از دو ماده اصلی شامل پلی‌کاپرولاکتون یا PCL در بخش مرکزی و ژلاتین متاکریلوئیل یا GelMA در لایه بیرونی ساخته شده است.
پژوهشگران توضیح داده‌اند که بخش PCL استحکام مکانیکی و آزادسازی آهسته‌تر مواد را فراهم می‌کند، در حالی که لایه GelMA آب‌دوست‌تر است و می‌تواند به بارگذاری مواد و چسبیدن سامانه به بافت کمک کند.
یکی از مواد مورد استفاده در این پچ، دفروکسامین یا DFO است؛ ترکیبی که با فعال کردن مسیرهای مرتبط با پاسخ به کمبود اکسیژن می‌تواند در تشکیل عروق جدید نقش داشته باشد. جز دیگر پچ، محیط کشت یا ترشحات حاصل از سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از بند ناف است. در این روش، خود سلول‌های بنیادی در پچ قرار داده نشده‌اند، بلکه موادی که این سلول‌ها در محیط کشت ترشح کرده‌اند، شامل مجموعه‌ای از پروتئین‌ها و عوامل پیام‌رسان، مورد استفاده قرار گرفته است.
پژوهشگران پیش از جمع‌آوری این ترشحات، سلول‌های بنیادی را به مدت ۴۸ ساعت با ترومبین تحریک کردند. به گفته آنها، این فرایند آماده‌سازی یا «priming» باعث شد میزان کل پروتئین‌های موجود در ترشحات حدود ۱.۸ برابر افزایش یابد و غلظت عواملی مانند VEGF، HGF، IL-10 و PGE2 نیز حدود ۱.۵ برابر بیشتر از ترشحات سلول‌های تحریک‌نشده باشد.
طراحی پچ به گونه‌ای انجام شد که مواد درمانی در دو بخش قرار گیرند. در لایه GelMA، محیط کشت سلولی به شکل مایع نگهداری شد تا ساختار و فعالیت عوامل زیستی آن بهتر حفظ شود و در هسته PCL، بخشی از این مواد به صورت خشک‌شده قرار گرفت تا آزادسازی آهسته‌تری داشته باشد. نتایج آزمایش‌های آزمایشگاهی نشان داد که این سامانه می‌تواند مواد خود را در طول زمان آزاد کند و عوامل زیستی مهمی مانند VEGF، HGF، IL-10 و PGE2 پس از ساخت پچ همچنان قابل شناسایی و بازیابی بودند.
پژوهشگران در ادامه، این پچ را روی زخم‌های پوستی ایجادشده در موش‌های صحرایی مبتلا به دیابت آزمایش کردند. حیوانات به چند گروه تقسیم شدند که از جمله آنها می‌توان به گروه بدون درمان، پچ خالی، پچ حاوی دفروکسامین و پچ‌های حاوی ترکیب دفروکسامین با ترشحات سلول‌های بنیادی معمولی یا ترشحات سلول‌های آماده‌سازی‌شده با ترومبین اشاره کرد.
نتایج نشان داد در گروهی که پچ حاوی دفروکسامین و ترشحات سلول‌های بنیادی آماده‌سازی‌شده با ترومبین را دریافت کرده بود، حدود ۹۲ درصد زخم تا روز هفتم بسته شد؛ در حالی که میزان بسته‌شدن زخم در حیوانات دیابتی درمان‌نشده حدود ۳۳ درصد بود.
پژوهشگران همچنین در روز چهاردهم، بازسازی کامل اپیدرم را در گروه درمان‌شده گزارش کردند. بررسی‌های بافتی نیز نشان داد در زخم‌های درمان‌شده، بازسازی لایه پوستی پیشرفته‌تر، بافت گرانولاسیون منظم‌تر و تعداد سلول‌های التهابی کمتر بود. همچنین میزان ناحیه رنگ‌پذیر مربوط به کلاژن در گروه‌های دریافت‌کننده درمان ترکیبی حدود ۴۰ درصد بیشتر از حیوانات دیابتی گروه کنترل بود.
بررسی نشانگر CD31 نیز افزایش کیفی ساختارهای عروقی را در زخم‌های درمان‌شده با پچ ترکیبی نشان داد، اما کیفیت رنگ‌آمیزی امکان اندازه‌گیری کمی تراکم عروق را فراهم نکرد. بنابراین، بر اساس این مطالعه نمی‌توان به‌طور قطعی درباره میزان یا بلوغ رگ‌های جدید قضاوت کرد.
به گفته پژوهشگران، دو جزء اصلی این پچ می‌توانند اثرات مکملی داشته باشند. دفروکسامین با فعال کردن مسیرهای مرتبط با پاسخ به کمبود اکسیژن، زمینه را برای بهبود خون‌رسانی فراهم می‌کند و در مقابل، عوامل ترشح‌شده از سلول‌های بنیادی می‌توانند بر التهاب، فعالیت سلولی و بازسازی بافت اثر بگذارند. در آزمایش‌های سلولی نیز سامانه ترکیبی در شرایط شبیه دیابت، میزان برخی عوامل التهابی مانند IL-1β، IL-6 و TNF-α را کاهش داد و در مقابل، میزان عوامل ضدالتهابی مانند IL-10 و TGF-β1 افزایش یافت. همچنین نسبت TNF-α به IL-10 پس از درمان کاهش قابل توجهی پیدا کرد که به گفته پژوهشگران با حرکت محیط التهابی به سمت وضعیت ترمیمی‌تر سازگار است.
این پژوهش یک مطالعه پیش‌بالینی است و آزمایش اصلی آن روی موش‌های صحرایی انجام شده است. از سوی دیگر، تعداد نهایی حیوانات قابل تحلیل تنها سه حیوان در هر گروه بود؛ چراکه تعدادی از حیوانات در طول مطالعه ۱۴ روزه به دلیل عوارض شدید دیابت از بین رفتند یا از مطالعه کنار گذاشته شدند. پژوهشگران همچنین تأکید کرده‌اند که این مطالعه برای اثبات «هم‌افزایی دارویی» طراحی نشده است؛ بنابراین نتایج بهتر درمان ترکیبی باید به عنوان اثر مکمل دو روش تفسیر شود و نمی‌توان آن را اثبات قطعی هم‌افزایی دارویی دانست.
از سوی دیگر، ارزیابی عروق در این مطالعه به صورت کیفی انجام شده و دوره پیگیری حیوانات نیز تنها ۱۴ روز بوده است. از این رو، برای مشخص شدن دوام ترمیم، ایمنی طولانی‌مدت، امکان تولید استاندارد پچ و در نهایت اثربخشی آن در انسان، به مطالعات بزرگ‌تر و طولانی‌تر نیاز است. در مجموع، این پژوهش یک فناوری آزمایشگاهی برای رساندن موضعی چند عامل ترمیم‌کننده به زخم‌های دیابتی معرفی کرده است، اما نتایج آن هنوز به معنای دستیابی به یک درمان آماده برای استفاده بالینی نیست و اثربخشی و ایمنی این روش در انسان باید در مطالعات و کارآزمایی‌های بالینی آینده مشخص شود.
انتهای پیام
