أول أجنة فأر اصطناعية - كاملة بقلوب وعقول نابضة - تم إنشاؤها بدون حيوانات منوية أو بويضات أو رحم
|
| طور الباحثون أجنة فأر اصطناعية شكلت بين اليوم الأول (أعلى اليسار) واليوم الثامن (أسفل اليمين) من النمو قلبًا نابضًا ودورة دموية ناشئة ودماغًا وأنبوبًا عصبيًا وجهازًا معويًا. |
هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها صنع مثل هذه الأجنة.
لأول مرة ، ابتكر العلماء أجنة الفئران في المختبر دون استخدام أي بويضات أو حيوانات منوية وشاهدوها تنمو خارج الرحم. لتحقيق هذا العمل الفذ ، استخدم الباحثون فقط الخلايا الجذعية وجهاز غزل مملوء بقوارير زجاجية لامعة.
قال ألفونسو مارتينيز أرياس ، عالم الأحياء التنموي في جامعة بومبيو فابرا في برشلونة ، والذي لم يشارك في البحث ، إن التجربة تغير قواعد اللعبة ، لصحيفة واشنطن بوست.
وقال هذه علامة بارزة في فهمنا لكيفية بناء الأجنة لنفسها.
تجربة الاختراق الموصوفة في تقرير نُشر يوم الاثنين (1 أغسطس) في مجلة Cell ، في مفاعل حيوي مصمم خصيصًا ليكون بمثابة رحم اصطناعي لتطوير الأجنة. داخل الجهاز ، تطفو الأجنة في أكواب صغيرة من المحلول المملوء بالمغذيات ، ويتم قفل جميع الأكواب في أسطوانة دوارة تبقيها في حالة حركة مستمرة. تحاكي هذه الحركة كيفية تدفق الدم والمغذيات إلى المشيمة. كما يكرر الجهاز أيضًا الضغط الجوي لرحم الفأر ، وفقًا لبيان من معهد وايزمان للعلوم في إسرائيل ، حيث تم إجراء البحث.
في تجربة سابقة ، موصوفة في مجلة Nature في عام 2021 ، استخدم الفريق هذا المفاعل الحيوي لتنمية أجنة الفئران الطبيعية ، والتي وصلت إلى اليوم 11 من التطور في الجهاز. قال جاكوب حنا ، عالم أحياء الخلايا الجذعية الجنينية في وايزمان وكبير مؤلفي الدراستين: لقد أظهر ذلك حقًا أن أجنة الثدييات يمكن أن تنمو خارج الرحم - فهي لا تقوم في الواقع بتشكيل أو إرسال إشارات إلى الجنين بقدر ما توفر الدعم الغذائي . أخبار STAT بعد نجاحهم الأولي مع الأجنة الطبيعية ، أراد الباحثون تجربة أيديهم في زراعة الأجنة المصنعة في المختبر في الرحم الميكانيكي.
للقيام بذلك ، طبقوا علاجًا كيميائيًا على الخلايا الجذعية في الفئران التي تعيد ضبطها إلى حالة ساذجة يمكن أن تتحول منها إلى أي نوع من الخلايا - القلب أو الكبد أو الدماغ أو غير ذلك. في جزء صغير من هذه الخلايا الساذجة ، طبق الفريق علاجات إضافية لتشغيل الجينات المطلوبة لصنع المشيمة ، وفي مجموعة ثالثة من الخلايا طبقوا علاجات لتشغيل الجينات لصنع الكيس المحي. وقال حنا في البيان: لقد أعطينا هاتين المجموعتين من الخلايا دفعة عابرة لإحداث أنسجة خارج المضغة تحافظ على نمو الجنين.
ثم وضع العلماء هذه المجموعات الثلاث من الخلايا الجذعية في الرحم الاصطناعي لتختلط وتختلط. سرعان ما اجتمعت النكهات الثلاث للخلايا معًا لتشكل كتلًا ، لكن حوالي 50 فقط من أصل 10000 كتلة خلوية استمرت في التطور إلى هياكل شبيهة بالجنين وتلك التي نجت فقط في المفاعل الحيوي لمدة 8.5 يومًا.
على مدار تلك الأيام الـ 8.5 - أو ما يقرب من نصف الحمل النموذجي للفأر - امتدت الأجنة الكروية الأولية وأصبحت أسطوانية ، كما هو متوقع من الأجنة الطبيعية ، حسبما أفادت STAT News. بدأت بدايات الجهاز العصبي المركزي في الظهور بحلول اليوم السادس وسرعان ما أدت إلى ظهور دماغ صغير متجعد. بحلول اليوم الثامن ، كانت الأجنة قد نمت قنوات معوية وقلوبًا صغيرة نابضة تدفع خلايا الدم الجذعية عبر الأوعية المشكلة حديثًا.
لاحظ الفريق أن شكل الهياكل الداخلية وهيكل الجينات في الأجنة الاصطناعية يختلف قليلاً عن تلك الموجودة في أجنة الفئران الطبيعية.
في تجارب المتابعة ، يخطط الباحثون لدراسة الإشارات الكيميائية التي تدفع الخلايا الجنينية لتصبح نوعًا من الأنسجة على نوع آخر. ما الذي يدفع بعض الخلايا الجذعية للتجمع وتشكيل الأنبوب العصبي بينما ينتهي البعض الآخر بالتمايز في الخلايا التي تبطن الأمعاء؟
وقالت حنا في البيان: التحدي التالي هو أن نفهم كيف تعرف الخلايا الجذعية ما يجب أن تفعله - وكيف تتجمع ذاتيًا في الأعضاء وتجد طريقها إلى الأماكن المخصصة لها داخل الجنين. ولأن نظامنا ، على عكس الرحم ، شفاف ، فقد يكون مفيدًا في نمذجة عيوب الولادة وزرع الأجنة البشرية.
وقال إنه بالإضافة إلى كونه نموذجًا بحثيًا ، يمكن أن يعمل الرحم الاصطناعي يومًا ما كحاضنة للخلايا والأنسجة والأعضاء المزروعة لإجراء عمليات الزرع.
قال بول تيسار ، عالم الأحياء التطورية في كلية الطب بجامعة كيس ويسترن ريزيرف ، والذي لم يشارك في الدراسة ، لـ STAT News: هذه مجرد خطوة واحدة ، لكنها خطوة مهمة جدًا بالنسبة لنا حتى نتمكن من دراسة التطور المبكر. نحن نعبر إلى عالم القدرة على توليد جنين من الصفر ، وربما كائن حي. لقد كان حقًا تحولًا ملحوظًا في هذا المجال.
بالطبع ، يأتي مثل هذا البحث مع اعتبارات أخلاقية ثقيلة.
قال أليكس ميسنر ، عالِم بيولوجيا الخلايا الجذعية في معهد ماكس بلانك للوراثة الجزيئية ، لصحيفة واشنطن بوست: الفأر هو نقطة انطلاق للتفكير في الطريقة التي يريد المرء أن يتعامل بها مع هذا لدى البشر. ليس من الضروري أن تنزعج أو تثير أي ذعر ، ولكن ... كما نعلم ، من المهم أن يكون هناك مناقشة متوازية: إلى أي مدى نريد أن نأخذها؟
تعليقات
إرسال تعليق