اولین جنین زنده و مصنوعی موش ایجاد شد

به گزارش خبرگزاری سیناپرس، برای دستیابی به این موفقیت، محققان تنها از سلول های بنیادی و یک دستگاه چرخان پر از ویال های شیشه ای براق استفاده کردند.

آلفونسو مارتینز آریاس، زیست شناس رشدی در دانشگاه پومپئو فابرا در بارسلونا که در این تحقیق شرکت نداشت، گفت: این آزمایش یک تغییردهنده روند بازی و یک برگ برنده است.

او گفت: این یک نقطه عطف مهم در درک ما از نحوه ساخت جنین ها است.

این آزمایش موفقیت‌آمیز که در گزارشی که دوشنبه (1 اوت) در مجله Cell منتشر شد، در یک بیوراکتور با طراحی ویژه انجام شده که به عنوان رحم مصنوعی برای رشد جنین عمل می‌کند. در داخل دستگاه، جنین‌ها در چاهک‌های کوچکی پر از محلول غنی شده با مواد مغذی شناور می‌شوند و چاهک‌ها همگی در یک استوانه چرخان قفل می‌شوند که آنها را در حرکت، ثابت نگه می‌دارد. این حرکت نحوه جریان خون و مواد مغذی در جفت را شبیه سازی می کند. طبق بیانیه موسسه علوم Weizmann که این تحقیق در آنجا انجام شده است، این دستگاه همچنین فشار اتمسفر رحم موش را تقلید می کند.

در آزمایش قبلی که در سال 2021 در مجله Nature شرح داده شد، این تیم تحقیقاتی از این بیوراکتور برای رشد جنین طبیعی موش استفاده کرد که به روز یازدهم توسعه در دستگاه رسید. جاکوب هانا، زیست‌شناس سلول‌های بنیادی جنینی در ویزمن و نویسنده ارشد هر دو مطالعه، گفت: این واقعاً نشان داد که جنین‌های پستانداران می‌توانند در خارج از رحم رشد کنند. این واقعاً الگوبرداری یا ارسال سیگنال به جنین نیست، بلکه حمایت تغذیه‌ای است.

برای انجام این کار، آنها از یک روش شیمیایی برای سلول‌های بنیادی موش استفاده کردند که آن‌ها را به حالت ساده‌ای باز می‌گرداند که از آن می‌توانند به هر نوع سلولی از جمله قلب، کبد، مغز یا موارد دیگر تبدیل شوند. در بخشی از این سلول‌های ساده، تیم درمان‌های اضافی را برای روشن کردن ژن‌های مورد نیاز برای ساخت جفت و در گروه سوم سلول‌ها برای روشن کردن ژن‌ها برای ساخت کیسه زرده اعمال کردند. هانا در بیانیه‌ای گفت: ما به این دو گروه از سلول‌ها فشاری گذرا دادیم تا بافت‌های خارج جنینی ایجاد شود که جنین در حال رشد را حفظ می‌کند.

سپس دانشمندان این سه گروه از سلول های بنیادی را در رحم مصنوعی قرار دادند تا با هم مخلوط شوند. این سه نوع سلول به زودی با هم ترکیب شدند و توده هایی را تشکیل دادند، اما تنها حدود 50 توده از 10000 توده سلولی به ساختارهای جنین مانند ادامه دادند و آنهایی که تنها به مدت 8 روز و نیم در بیوراکتور زنده ماندند.

طبق گزارش ها، در طول این 8 و نیم روز، یا تقریباً نیمی از بارداری معمولی موش، جنین‌های کروی در ابتدا کشیده شده و به شکل استوانه‌ای در آمدند، همانطور که از جنین‌های طبیعی انتظار می‌رفت. رشد سیستم عصبی مرکزی در روز ششم شروع به ظهور کرد و خیلی زود باعث ایجاد یک مغز کوچک و چروکیده شد. در روز هشتم، جنین‌ها مجاری روده‌ای و قلب‌های کوچک و تپنده‌ای پیدا کرده بودند که سلول‌های بنیادی خون را از طریق عروق تازه تشکیل‌شده، عبور می‌دادند.

این تیم خاطرنشان کرد که شکل ساختارهای داخلی و ساختار ژنی در جنین های مصنوعی با آنچه در جنین های طبیعی موش یافت می شود، کمی متفاوت است.

در آزمایش‌های بعدی، محققان قصد دارند نشانگرهای شیمیایی را مطالعه کنند که سلول‌های جنینی را برای تبدیل شدن به یک نوع بافت بر بافت دیگر سوق می‌دهد. چه چیزی سلول های بنیادی خاص را وادار می کند تا جمع شوند و لوله عصبی را تشکیل دهند در حالی که برخی دیگر در نهایت به سلول هایی که روده را می پوشانند تمایز می یابند؟

هانا در بیانیه‌ای گفت: چالش بعدی ما این است که بفهمیم سلول‌های بنیادی از کجا می‌دانند چه کاری باید انجام دهند، چگونه خود را در اندام‌ها جمع ‌کنند و راه خود را به نقاط تعیین‌شده درون جنین پیدا ‌کنند. و از آنجایی که سیستم ما، بر خلاف رحم، شفاف است، ممکن است برای مدل‌سازی نقایص تولد و لانه گزینی جنین انسان نیز مفید باشد.

او گفت که رحم مصنوعی علاوه بر اینکه به عنوان یک مدل تحقیقاتی عمل می‌کند، روزی می‌تواند به عنوان انکوباتور برای سلول‌ها، بافت‌ها و اندام‌های رشد یافته برای فرآیندهای پیوند نیز عمل کند.

پل تزار، زیست شناس رشدی در دانشکده پزشکی دانشگاه کیس وسترن رزرو که در این مطالعه شرکت نداشت، به گفت: این فقط یک مرحله آغازین است، اما یک گام بسیار مهم برای ما برای اینکه بتوانیم رشد اولیه را مطالعه کنیم است. ما در حال عبور از قلمرو توانایی تولید جنین از ابتدا و احتمالاً یک موجود زنده هستیم. این یک تغییر واقعاً قابل توجه در این زمینه بوده است. البته چنین تحقیقاتی با ملاحظات اخلاقی سنگینی همراه است.

الکس مایسنر، زیست شناس سلول های بنیادی در مؤسسه ژنتیک مولکولی ماکس پلانک، گفت: موش نقطه شروعی برای فکر کردن به این است که انسان چگونه می خواهد به این موضوع در مدل های انسانی نزدیک شود. لازم نیست نگران باشیم یا وحشت ایجاد کنیم، اما همانطور که آموخته ایم، مهم است که به طور موازی این بحث را داشته باشیم که تا کجا می خواهیم آن را پیش ببریم؟

منبع: livescience.com

مترجم: کیانوش کرمی