رشد «اولین مدل کامل» جنین ۱۴ روزه انسان در آزمایشگاه با استفاده از سلول بنیادی «مبتدی»
رأی دهید
این کار در موسسه علوم وایزمن در اسرائیل انجام و نتایج آن چهارشنبه در نشریه نیچر منتشر شده است.
این پژوهشگران نتیجه کار خود را یک «مدل کامل جنین ۱۴ روزه در مرحله بعد از لانه‌گزینی» توصیف کرده‌اند که با استفاده از سلول‌های بنیادی «مبتدی» انسان انجام شده است:
«مدل‌های شبه‌جنینی که در آرایشی سه‌بعدی تمام سلول‌های اولیه داخلی و خارجی جنین انسان را پس از لانه‌گزینی داشته باشند تا به حال وجود نداشته است.»
پیش از این کار مشابهی برای جنین موش انجام شده بود.
آنها می‌گویند این مدل جنینی درست شبیه همان توصیفی است که کتاب‌های درسی از جنین ۱۴ روزه می‌کنند و حتی مثل جنین واقعی انسان، شروع به ترشح هورمونی کرده که با اندازه‌گیری آن حاملگی تشخیص داده می‌شود.
اما مدل جنینی چیست؟ کشت و پرورش جنین در آزمایشگاه با چالش‌های جدی قانونی و حقوقی، اخلاقی و فنی روبروست. مدل جنینی رویکردی است که در سال‌های اخیر برای عبور از این موانع برای کار تحقیقاتی در پیش گرفته می‌شود.
آغاز حیات
در دو هفته اول بعد از لقاح، یعنی باروری تخمک با اسپرم و تشکیل «سلول تخم»، رویداد‌های شگفت‌انگیزی برای حاملگی موفق رخ می‌دهند، چند سلول تمایزنیافته تبدیل به یک مجموعه سلولی سازمان‌یافته، هدفمند و تخصصی می‌شوند که جایش را در عمق لایه داخلی رحم به همراه تمام حمایت‌های لازم، محکم (لانه‌گزینی) می‌کند، تقریبا یک هفته بعد از تشکیل سلول تخم.
این همان وقتی است که بیشتر سقط‌های خودبخود یا ناهنجاری‌های ژنتیکی رخ می‌دهند اما دانش ما از این روند سریع و شگفت‌انگیز همچنان اندک است.
پروفسور یاکوب هانا استاد موسسه وایزمن به جیمز گالاهر خبرنگار دانش و سلامت بی‌بی‌سی گفت: «با اینکه کلیشه‌ای به نظر می‌رسد اما این واقعا مثل جعبه سیاه است.»
پژوهشگران اسرائیلی چه کردند؟
برای این پژوهش از سلول‌های بنیادی استفاده شد. پس از لقاح، یک توده سلولی تمایزنیافته تشکیل می‌شود اما این سلول‌ها قابلیت تبدیل شدن به هر نوع سلول تخصصی دیگری را دارند، مثلا سلول عصبی یا گوارشی و غیره. به این سلول‌ها سلول بنیادی می‌گویند که به دو دسته مبتدی و ممتاز تقسیم می‌شوند و در این تحقیق از سلول بنیادی مبتدی استفاده شد.
این سلول‌های بنیادی مبتدی در معرض برخی مواد قرار گرفتند تا تبدیل به چهار نوع سلول جنینی اولیه شوند.
پس از لقاح یک توده سلولی تمایز نیافته شبیه یک توپ توخالی تشکیل می‌شود از حدود صد سلول که دو لایه دارد:
لایه خارجی که تروفوبلاست نامیده و تبدیل به جفت می‌شود.
لایه داخلی خود دو لایه دارد:
اپی‌بلاست که تبدیل به مزودرم خارج جنینی می‌شود که کیسه آب و شبکه ارتباط خونی مادر و جنین را تشکیل می‌دهد
هیپوبلاست که تبدیل به کیسه ناف (کیسه زرده) می‌شود
ترکیبی از این سلول‌ها، حدود ۱۲۰ تا برای این پژوهش استفاده شد. از این مخلوط سلولی، حدود یک درصد خود را چنان سازمان‌دهی کردند که مختصات و ویژگی‌های اصلی جنین اولیه انسان را پیدا کردند. به این جنین اولیه فرصت رشد و نمو داده شد تا ۱۴ روز بعد از تشکیل سلول تخم.
این جایی است که ادامه پژوهش در کشورهای مختلف به درجات متفاوت با چالش‌های حقوقی، اخلاقی و فنی جدی روبرو است. تحقیق بعد از این مرحله در برخی کشورها غیرقانونی است. تحقیق موسسه وایزمن هم در همین نقطه متوقف شد.
با اینکه ادامه مطالعه آزمایشگاهی جنین فراتر از ۱۴ روز پس از لقاح، در بسیاری کشورها دشواری‌های قانونی دارد، «مدل شبه‌جنینی» با چنین موانعی روبرو نیست و تعریف حقوقی دیگری دارد و حتی در بریتانیا قانونی است.
با این حال این حوزه‌ای است با اختلاف‌نظر و بحث‌برانگیزی بسیار.
یکی از اصلی‌ترین پرسش‌هایی که ده‌ها جواب دارد بدون هیچ اجماعی، این است که کجای این روند باید نقطه آغاز حیات در نظر گرفته شود. با مدل جنینی این دغدغه کنار می‌رود، سلول جنسی نر و ماده با هم لقاح نکرده‌اند که در نتیجه آن حیات آغاز شده باشد.
با این حال نگرانی‌هایی مثل «بچه سفارشی» و «طراحی جنین» وجود دارند که سلطه و سودجویی از این فناوری به زیان نفع عمومی استفاده کند.
چالش‌ها فقط اخلاقی و حقوقی نیستند، یکی از مهم‌ترین دشواری‌ها، فنی است.
یک درصد سلول‌هایی که خود را به شکل جنین اولیه انسان سازمان‌دهی کردند نباید باعث فراموش کردن ۹۹ درصد دیگر شود.
درک بیشتر در این مورد گمان می‌رود که در موفقیت بارداری‌های آزمایشگاهی (آی‌وی‌اف) نقش موثری داشته باشد.
پروفسور رابین لاول بج پژوهشگر موسسه فرانسیس کریک در بریتانیا به جیمز گالاهر گفت «این پژوهش خوبی است» که «خیلی خوب انجام شده» و سلول‌های تولید شده، «خیلی خوب و خیلی طبیعی به نظر می‌رسند.»
«اما بعضی از این استقبال می‌کنند و بقیه خوششان نمی‌آید.»
پژوهشگران موسسه وایزمن یادآوری کردند که روش آنها برای آی‌وی‌اف مناسب نیست و نمی‌توان فقط حدود ۱۲۰ سلول را به حد لانه‌گزینی رساند.
برای لانه‌گزینی، همان لایه خارجی (تروفوبلاست) باید خود را نزدیک، متصل و مستقر در عمق دیواره داخلی رحم کند، فرایندی که از اتصال کپسول فضانوردان به ایستگاه فضایی برای ما بسیار ناشناخته‌تر است.
