مدلهای سهبعدی فیبروز کبد؛ گامی نوین برای شناسایی و ارزیابی داروهای مؤثر و کاهش فاصله تحقیقات آزمایشگاهی و کاربرد بالینی
فیبروز کبد یکی از پیامدهای شایع آسیبهای مزمن کبدی است که در صورت پیشرفت میتواند به عوارض جدیتری مانند سیروز و سرطان کبد منجر شود. با وجود مطالعات گسترده، هنوز بسیاری از سازوکارهای سلولی و مولکولی این بیماری بهطور کامل شناخته نشده است و از سوی دیگر، توسعه داروهای مؤثر برای مراحل پیشرفته فیبروز کبد همچنان با چالشهای جدی روبهرو است. از این رو، طراحی مدلهای آزمایشگاهی دقیقتر که بتوانند شرایط بیماری در بدن انسان را بهتر بازسازی کنند، اهمیت ویژهای دارد. در همین راستا، پژوهشگران پژوهشگاه رویان از جمله دکتر مسعود وثوق، با همکاری محققانی از دانشگاه سچنوف روسیه، مؤسسه پاستور ایران، مؤسسه کارولینسکا سوئد، دانشگاه علوم پزشکی تهران و دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، در یک مقاله مروری، در نشریه بین المللی Pharmacology Research & Perspectives جدیدترین مدلهای آزمایشگاهی مورد استفاده برای مطالعه فیبروز کبد و غربالگری داروها را بررسی کردهاند.
یکی از محورهای اصلی این پژوهش، حرکت از مدلهای ساده دوبعدی کشت سلولی به سمت مدلهای سهبعدی و پیچیدهتر است. در مدلهای دوبعدی، سلولها روی یک سطح صاف رشد میکنند و بسیاری از تعاملات طبیعی میان سلولها و محیط اطرافشان از بین میرود؛ در حالی که مدلهای سهبعدی میتوانند ارتباط سلول با سلول، ارتباط سلول با محیط خارج سلولی، انتشار مواد غذایی و ایجاد شرایطی نزدیکتر به بافت واقعی را بهتر شبیهسازی کنند. به همین دلیل، این مدلها میتوانند اطلاعات دقیقتری درباره رفتار کبد در شرایط بیماری و پاسخ آن به داروها ارائه دهند.
در این مقاله، انواع مختلف مدلهای آزمایشگاهی از جمله کشتهای سهبعدی، اسفروئیدها، میکروبافتها، ارگانوئیدها، مدلهای چندسلولی، داربستهای زیستی و فناوری «کبد روی تراشه» مورد بررسی قرار گرفتهاند. هر یک از این مدلها میتوانند بخشی از ویژگیهای پیچیده کبد فیبروتیک را بازسازی کنند؛ برای مثال، برخی مدلها برای مطالعه التهاب و ارتباط میان سلولهای کبدی و سلولهای ایمنی مناسبترند و برخی دیگر امکان بررسی تجمع کلاژن، تغییرات محیط خارج سلولی و فعالشدن سلولهای ستارهای کبد را فراهم میکنند.
ارگانوئیدهای کبدی یکی از فناوریهای مورد توجه در این زمینه هستند. این ساختارهای سهبعدی که از سلولهای مختلف کبدی یا سلولهای بنیادی ایجاد میشوند، میتوانند بخشی از سازمانیافتگی و عملکرد بافت کبد را در محیط آزمایشگاه بازسازی کنند. همچنین، مدلهای کبد روی تراشه با استفاده از کانالهای میکروسکوپی، امکان تأمین مداوم مواد غذایی و اکسیژن، حذف مواد زائد و ایجاد جریان سیال را فراهم میکنند و به همین دلیل میتوانند شرایط فیزیولوژیک نزدیکتری به محیط واقعی کبد ایجاد کنند.
اهمیت این فناوریها زمانی بیشتر آشکار میشود که بدانیم برخی داروهایی که در مدلهای حیوانی نتایج امیدوارکنندهای نشان دادهاند، در مراحل آزمایش انسانی موفق نبودهاند؛ موضوعی که نشاندهنده تفاوتهای قابلتوجه میان مدلهای حیوانی و بدن انسان است. بنابراین، استفاده از مدلهای آزمایشگاهی انسانی و سهبعدی میتواند بهعنوان ابزاری مکمل در مرحله پیشبالینی، به انتخاب دقیقتر داروهای کاندید و کاهش احتمال شکست در مراحل بعدی توسعه دارو کمک کند.
پژوهشگران در این مقاله تأکید کردهاند که هنوز هیچ مدل آزمایشگاهی واحدی وجود ندارد که بتواند تمام پیچیدگیهای فیبروز کبد انسان را بهطور کامل بازسازی کند. تفاوت در شرایط فیزیولوژیک، قابلیت بازتولید، هزینه، مقیاسپذیری و امکان استفاده در فرایندهای معمول کشف دارو از جمله چالشهای پیش روی این فناوریهاست. با این حال، حرکت از مدلهای دوبعدی ساده به سمت مدلهای سهبعدی، ارگانوئیدها و فناوری کبد روی تراشه، چشمانداز امیدوارکنندهای برای توسعه مدلهای انسانیتر و قابلاعتمادتر در تحقیقات دارویی ایجاد کرده است.
این دستاورد نشان میدهد که توسعه مدلهای پیشرفته آزمایشگاهی میتواند نقش مهمی در شناخت بهتر بیماریهای پیچیده کبدی و غربالگری هدفمندتر داروهای ضد فیبروز داشته باشد؛ مسیری که در نهایت میتواند به انتخاب گزینههای درمانی مؤثرتر و کاهش فاصله میان تحقیقات آزمایشگاهی و کاربردهای بالینی کمک کند.
تاریخ انتشار: ۱۴۰۵/۰۶/۲۰
