ابتكر العلماء نماذج أجنة من الخلايا الجذعية – يمكن أن تساعدنا في فهم العقم والإجهاض بشكل أفضل

أعلن العلماء مؤخرًا أنهم طوروا نماذج أجنة باستخدام الخلايا الجذعية فقط. لم تكن هناك حيوانات منوية أو خلايا بويضة (البويضات) متورطة.

تم تقديم هذه النتائج البحثية الجديدة من قبل الأستاذة Magdalena Żernicka-Goetz من جامعة كامبريدج ومعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في الاجتماع السنوي للجمعية الدولية لأبحاث الخلايا الجذعية في بوسطن.

أثار العمل ، الذي لم يُنشر بعد في مجلة ، نقاشًا حول الاستخدام المحتمل لنماذج الأجنة المشتقة من الخلايا الجذعية – المعروفة باسم نماذج الأجنة القائمة على الخلايا الجذعية – في البحث.

إذن ما هي نماذج الأجنة هذه بالضبط وكيف يمكنها النهوض بالعلم؟

أولاً ، تختلف عن الأجنة التي تم إنشاؤها عن طريق الإخصاب ، على الرغم من أننا لم نفهم بعد المدى الكامل للاختلافات من منظور بيولوجي أو أخلاقي.

يبدأ التطور الجنيني الطبيعي عندما يقوم الحيوان المنوي بتلقيح البويضة ، وبعد ذلك تكمل الأجنة عددًا من الانقسامات الخلوية (الانقسام) على مدار أربعة أيام تقريبًا. تصبح الخلايا “مضغوطة” معًا في عملية تسمى الضغط قبل تكوين بنية تسمى الكيسة الأريمية بحلول اليوم الخامس.

تعتبر الكيسة الأريمية مرحلة أساسية لأنه في هذا الوقت تقريبًا يبدأ الجنين في الانغراس في الرحم – بداية الحمل. خلال الأيام التالية ، يخضع الجنين لمزيد من التطور ، ويولد خلايا مختلفة ستصبح في النهاية طفلاً مكتمل التكوين.

بحلول 14 يومًا تقريبًا ، يكون الجنين قد خضع لعملية تسمى gastrulation ، والتي تشكل بنية تسمى “الخط البدائي” ، مما يؤدي إلى إنشاء النمط الأساسي للجسم.

اقرأ المزيد: ابتكر العلماء أجنة بشرية اصطناعية. الآن يجب أن ننظر في المآزق الأخلاقية والمعنوية

على النقيض من ذلك ، يتم إنشاء نماذج الأجنة مباشرة من الخلايا الجذعية – إما خلايا جذعية جنينية معزولة سابقًا من جنين أو خلايا جذعية متعددة القدرات (خلايا تمت إعادة برمجتها في ظل ظروف معملية لتصبح خلايا جذعية).

أظهرت الأبحاث الحديثة من عدد من المجموعات أنه يمكن ، في ظل ظروف معملية خاصة ، إقناع الخلايا الجذعية لتشكيل بنية تشبه الكيسة الأريمية. هذه الهياكل هي ما نطلق عليه “نماذج الأجنة القائمة على الخلايا الجذعية”.

وصفت Żernicka-Goetz زراعة نموذج الجنين إلى مرحلة من التطور تتجاوز مرحلة 14 يومًا من المعيدة.

احتمال مثير للعلم

البحث عن الأجنة المخصبة هو مجال علمي منظم بعناية. والجدير بالذكر أن البحث الذي يستخدم الأجنة البشرية يجب أن يتوقف في موعد لا يتجاوز 14 يومًا من التطور ، قبل ظهور الخط البدائي.

وقد أدى هذا التقييد حتمًا إلى الحد من البحث في المرحلة الحاسمة من التطور عندما ينغرس الجنين في الرحم إذا كان في الجسم. نحن نعرف القليل بشكل ملحوظ عن هذه الخطوة في التنمية البشرية. يمكن أن تساعدنا نماذج الأجنة في فهم العقم وفقدان الحمل المبكر.

في حين أن نماذج الأجنة ليست مثل الأجنة المخصبة ، فإن أوجه التشابه بينها تعني أنه يمكن استخدامها لدراسة جوانب التكاثر التي لا يستطيع العلماء التحقيق فيها حاليًا.

لإدراك إمكانات هذه النماذج ، نحتاج إلى اكتشاف أوجه التشابه – والاختلاف – بين نماذج الأجنة والأجنة العادية.

على سبيل المثال ، حقيقة أن نماذج الأجنة لا تتطلب بويضات أو حيوانات منوية قد تعني أنها مختلفة عن الأجنة الملقحة. أيضًا ، قد يشير التحايل على خطوات الانقسام إلى اختلافات بيولوجية مهمة بين نماذج الأجنة والأجنة الملقحة.

في الوقت الحالي ، لا يوجد دليل على أنها قادرة على التطور في الرحم. وجدت دراسة حديثة أجريت على القرود أن نماذج الأجنة المشتقة من الخلايا الجذعية للقرود لم تكن قادرة على التطور بعد أيام قليلة في الرحم.

لا نعرف حتى الآن ما إذا كانت عدم القدرة على التطور هي قيد جوهري لنماذج الأجنة أو قيود تقنية يمكن التغلب عليها من خلال تحسين الفهم والأساليب الأفضل.

لكن عمليات النقل أثارت استجابة من نوع الحمل في إناث الحيوانات ، مما يشير إلى قيمة النماذج الجنينية في دراسة المراحل المبكرة من الانغراس.

الأخلاق والتنظيم

توجد أطر وقوانين حوكمة قوية في المملكة المتحدة للبحث في الأجنة الملقحة. ومع ذلك ، لا تتلاءم نماذج الأجنة بدقة مع هذا النظام لأن القانون تمت صياغته قبل تطوير التكنولوجيا. إنها ليست مثل الأجنة المخصبة – وربما لا تكون “أجنة” على الإطلاق بموجب التشريع.

على الرغم من أن نماذج الأجنة ليست أجنة مخصبة وليس لها قلب ينبض أو بدايات دماغ ، يجب إجراء البحوث بمسؤولية ودراسة الآثار المترتبة عليها بعناية.

على المستوى الدولي ، اقترحت الجمعية الدولية لأبحاث الخلايا الجذعية إرشادات للبحث باستخدام نماذج الأجنة. ستكون خطوة مهمة هي تنفيذ الإرشادات الدولية على المستوى الوطني.

في المملكة المتحدة ، يعمل العلماء والمحامون وعلماء الأخلاق بالفعل على إرشادات جديدة حول كيفية العمل مع نماذج الأجنة ، والتي نأمل أن تمنح ثقة الجمهور في هذا العمل.

اقرأ المزيد: تشير البويضات العاملة الأولى المصنوعة من الخلايا الجذعية إلى طفرة في الخصوبة

لقد تعلمنا من التجارب السابقة أننا بحاجة إلى مسح الأفق بحثًا عن التطورات العلمية المحتملة حتى نتمكن من الاستعداد لتقديمها بأمان ومسؤولية.