منفعت گیری از مجموعه‌ای از سلول‌های بنیادی برای درمان بیماری یا جراحت پیش‌تر شامل برداشت این سلول‌ها از بافت جنینی می‌شد، اما در سال ۲۰۰۶، دانشمندان ژاپنی راهی را برای برگشت دادن سلول‌های بالغ به حالت سلول‌های بنیادین شناسایی کردند. سپس با تبدیل شدن آنها به سلول‌های بنیادی پرتوان القایی (iPSCs)، می‌توان آنها را به هر نوع سلولی که برای یک درمان خاص مورد نیاز است، تبدیل کرد. با این حال، این کشف که برنده جایزه نوبل نیز شد، مشکلات خاص خود را دارد.

به نقل از نیواطلس، برای مثال، قسمت بزرگی از سلول‌ها امکان پذیر در این مرحله میانی گیر کنند و کارایی این روش افت می‌یابد. در مطالعه اولیه، کمتر از ۰.۱ درصد از سلول‌ها تا آخر راه دوام آوردند و اگرچه این آمار تقریبا ۲۰ سال بعد از کشف این روش، به شدت بهبود یافته است و برخی از راه حلها به ۱۰۰ درصد نزدیک شده‌اند، اما دانشمندان به جستوجو راه جانشین بهتری گشتند.

دانشمندان مؤسسه فناوری ماساچوست راهی را برای حذف مرحله میانی یعنی مرحله سلول‌های بنیادی و تبدیل مستقیم از یک نوع سلول به سلول دیگر اشکار کرده‌اند. مسئله قابل دقت این است که بازدهی باورنکردنی آن بیشتر از ۱۰۰۰ درصد بوده است. به عبارت دیگر، هر سلول منبع، ۱۰ یا زیاد تر سلول مقصد اراعه می‌دهد.

کیتی گالووی (Katie Galloway)، نویسنده ارشد دو مقاله که این روش تازه را توصیف می‌کنند، می‌گوید: زیاد تر یکی از چالش‌های برنامه‌ریزی مجدد سلول‌ها این است که آنها امکان پذیر در حالت‌های میانی گیر کنند. به این علت، ما از تبدیل مستقیم منفعت گیری می‌کنیم که در آن هر سلول به جای عبور از یک مرحله میانی، مستقیما از یک سلول به یک سلول دیگر تبدیل می‌شود.

فرآیند اولیه شامل مجموعه‌ای از چهار ژن می بود که پروتئین‌هایی به نام فاکتورهای رونویسی را کد می‌کنند. قرار دادن آنها در ناقل‌های ویروسی و تحویل آنها به سلول‌های پوست، آنها را به سلول‌های پرتوان القایی تبدیل کرد.

در این مطالعه تازه، محققان با ۶ عامل رونویسی از مطالعات قبلی آزمایش کردند و ترکیب‌های مختلفی را برای یافتن کمترین فاکتورهایی که می‌توانستند مؤثر باشند، امتحان کردند. بعد از آزمون و خطای زیاد، آنها ترکیبی از سه مورد را شناسایی کردند که به نام‌های NGN۲، ISL۱ و LHX۳ شناخته خواهد شد که می‌توانند تبدیل را انجام بدهند.

محققان این روش را با تبدیل سلول‌های پوست موش به نورون‌های حرکتی آزمایش کردند و ناظر بازدهی بیشتر از ۱۰۰۰ درصدی بودند. نورون‌های حرکتی به دست آمده، فعالیت الکتریکی قابل تشخیص و سیگنال‌های کلسیمی داشتند که نشان‌دهنده کارکرد آنهاست. در آزمایش‌های بعدی، نورون‌ها به مغز موش‌های زنده پیوند زده شدند که در آن جا با سلول‌های دیگر مغز ربط برقرار کردند.

نسخه‌ای از این روش برای سلول‌های انسانی نیز گسترش داده شد، اگرچه در این مرحله راندمان کمتر دیدنی می بود و بین ۱۰ تا ۳۰ درصد مشاهده شد. با این حال، این اغاز بهتری است و محققان تصمیم دارند به کار برای افزایش این کارایی ادامه دهد.

اگر این روش نتیجه‌قسمت باشد، یکی از اولین کاربردها می‌تواند رشد نورون‌های تازه برای بیماران مبتلا به بیماری‌های عصبی باشد تا کنترل حرکتی آنها بهبود یابد. بعد از آن، این روش به طور بالقوه می‌تواند به انواع دیگر سلول‌ها نیز گسترش یابد.