قامت تقنية تم تطويرها في التخنيون بتحسين امتصاص الجلوكوز لدى الفئران المصابة بداء السكري

تعتمد العلاجات التقليدية لمرض السكري ومقاومة الأنسولين على استهلاك الأدوية عن طريق الحقن والابتلاع وتوفر حلاً جزئيًا وقصير المدى. هذه هي الخلفية لمحاولة تطوير حلول نظامية طويلة الأمد، وهنا يأتي التطور الجديد

تقنية تم تطويرها في التخنيون ونشرت في المجلة علم السلف تحسين امتصاص الجلوكوز في الفئران المصابة بداء السكري. قاد التطوير البروفيسور شولاميت ليفينبرج وطالبة الدكتوراه ريتا بيكرمان من كلية الهندسة الطبية الحيوية. وشارك في الدراسة زملاؤهم من كلية الطب رابابورت في التخنيون وتورونتو ونيويورك وجامعة بن غوريون.

يعتبر الجلوكوز موردا أساسيا في حياة الثدييات، حيث أنه يوفر الطاقة للخلية. يعتمد امتصاصه في الخلية على التفاعل بين GLUT4 (حامل الجلوكوز) وهرمون الأنسولين، الذي يرتبط بمقدمة الخلية ويسمح للجلوكوز بالدخول عبر GLUT4.

تسوء هذه العملية الأساسية لدى مرضى السكري من النوع الثاني (T2D) وهذا هو السبب مقاومة الأنسولين - اضطراب في وظيفة الأنسولين وامتصاص الجلوكوز في الجسم. مثل هذه الحالة تؤدي إلى ارتفاع نسبة السكر في الدم وتضر بنوعية حياة المريض وقد تؤدي إلى العديد من الاضطرابات الفسيولوجية بما في ذلك ضيق الأوعية الدموية وارتفاع ضغط الدم وتصلب الشرايين وتآكل في نشاط الجزر البنكرياسية.

تعتمد العلاجات التقليدية لمرض السكري ومقاومة الأنسولين على استهلاك الأدوية عن طريق الحقن والابتلاع وتوفر حلاً جزئيًا وقصير المدى. هذه هي الخلفية لمحاولة تطوير حلول نظامية طويلة المدى، وهنا يأتي التطور الجديد لباحثي التخنيون.

أثارت ريتا بيكرمان والبروفيسور شولاميت ليفينبرج الأنسجة العضلية المهندسة التي تتميز بالإفراط في التعبير عن GLUT4 (حامل الجلوكوز) واختبروه على فئران مصابة بالسكري تعاني من زيادة الوزن أو المقاومة للأنسولين. أدت عملية الزرع إلى تحسين وظائف الفئران واستمر التحسن لعدة أشهر. حتى عندما تم إجراء "تحميل السكر"، أي الاستهلاك المفرط للجلوكوز، تعاملت الفئران المعالجة معه بشكل جيد. ووفقا للبروفيسور ليفينبيرج، "لقد أظهرنا أن هذه التكنولوجيا تجعل من الممكن استعادة حساسية الأنسولين وخفض مستوى السكر في الدم لدى الفئران المصابة بالسكري".

طالبة الدكتوراه ريتا بيكرمان

تم إجراء البحث على الأنسجة العضلية الهيكلية، وهي أنسجة مهمة جداً في أداء وظائف الجسم، على سبيل المثال في حركة الهيكل العظمي واستقراره. تلعب العضلات الهيكلية دورًا مركزيًا في التعامل مع الجلوكوز وهي أيضًا المستهلك الرئيسي للجلوكوز في الجسم. يعتمد إنشاء أنسجة العضلات الهيكلية الهندسية في التخنيون على طريقة النمو التي تعمل مجموعة أبحاث البروفيسور ليفينبرج على تطويرها منذ سنوات عديدة - زراعة الأنسجة على سقالات ثلاثية الأبعاد بمساعدة الخلايا التي تسرع نموها. تعمل هذه الطريقة على تحسين امتصاص الأنسجة في العضو المستهدف. وبما أن الأنسجة المهندسة تعتمد على خلايا مأخوذة من المريض، فلا يرفضها عندما يتم زرعها في جسمه.

ووفقا للبروفيسور ليفينبيرج، "كان لأنسجتنا المهندسة تأثير نظامي، مما يعني أنها حسنت وظيفة الفئران ليس فقط في السياق المباشر لامتصاص الجلوكوز، ولكن أيضًا في سياق المضاعفات المعروفة لمرض السكري، بما في ذلك الكبد الدهني. ونأمل أن نتمكن في المستقبل من إظهار أن التكنولوجيا التي طورناها ذات صلة أيضًا بعلاج الأشخاص المصابين بداء السكري من النوع الثاني."

تم إجراء البحث بدعم من مركز رينا وأفنر شنيور لأبحاث مرض السكري في التخنيون، بقيادة البروفيسور ليفينبرج، ومؤسسة ليندا روز دايموند لأبحاث مرض السكري والمعهد الوطني للسرطان في الولايات المتحدة.

مقال في المجلة علم السلف انقر هنا