العلماء يطورون نموذجًا لجنين بشري كامل من الصفر

يقول فريق من العلماء في إسرائيل إنهم أنجزوا إنجازًا مذهلاً في علم الأحياء: Tانه خلق تماما نموذج جنين يشبه الإنسان دون الحاجة إليه حيوان منوي أو بويضة. تمت زراعة الأجنة الاصطناعية باستخدام الخلايا الجذعية بدلاً من ذلك، ويبدو أنها تحتوي على نفس الهياكل والمكونات الموجودة في الجنين البشري النموذجي خلال 14 يومًا من التطور. ويعتقد الفريق أن عملهم سيساعدنا على فهم المراحل الأولى من الحمل بشكل أفضل، ويمكن أن يمهد الطريق يومًا ما لتحقيق اختراقات في زراعة الأعضاء ومجالات الطب الأخرى.

وقاد البحث علماء من معهد وايزمان للعلوم. تعد المجموعة واحدة من عدة فرق حول العالم تعمل على زراعة أجنة صناعية أكثر تعقيدًا. الصيف الماضي، هم نشرت دراسة توضح تخليقهم لأجنة فئران مشتقة بالكامل من الخلايا الجذعية للفئران، وذلك قبل أسابيع فقط من قيام فريق آخر من المملكة المتحدة نشرت النتائج على نموذج الفئران الخاصة بهم. والآن، يبدو أنهم فعلوا الشيء نفسه مع الخلايا الجذعية البشرية.

غالبًا ما تُعتبر الخلايا الجذعية لبنة بناء الحياة لأنها تنضج إلى أنواع أخرى من الخلايا. لكن، ليست كل الخلايا الجذعية لديها نفس الإمكانية. على سبيل المثال، تُعرف الخلايا الجذعية متعددة القدرات بقدرتها على التحول إلى العديد من الخلايا، ولكن ليس كل أنواعها. تلعب هذه الخلايا دورًا كبيرًا في وقت مبكر نسبيًا في مساعدة جسم الإنسان على التطور. لقد عرف العلماء منذ فترة كيفية تحويل الخلايا الجذعية البالغة إلى حالتها متعددة القدرات. لكن مجموعة وايزمان ذهبت إلى أبعد من ذلك، حيث تعلمت كيفية تحويل هذه الخلايا إلى حالتها “الساذجة” المبكرة، وهي الخلايا التي يمكن نظريًا أن تصبح كل خلية أخرى في الجسم. وهذه الخلايا الساذجة هي التي تقف في طليعة مشروع الفريق.

ولإنشاء أجنة مصنوعة في المختبر، قام الفريق بخلط ثلاث مجموعات من الخلايا الجذعية. سُمح لمجموعة واحدة بالنمو دون إزعاج، لتكون بمثابة الجنين نفسه. تم حث المجموعتين الأخريين كيميائيا لتصبحا أجزاء من البنية التي تهدف إلى دعم الجنين، مثل المشيمة والكيس المحي. أنتجت تجارب الفريق العديد من كتل الخلايا الجذعية، والتي فشل معظمها في التطور. لكن حوالي واحد بالمائة من هذه الكتل استمرت في النمو وتنظيم نفسها لتشكل شيئًا يمكن اعتباره جنينًا حقًا، كما يقول الباحثون.

هذه الخلايا الجذعية-يُزعم أن الهياكل الشبيهة بالأجنة، أو SEMS، كانت قادرة على النمو في المختبر لمدة 8 أيام تقريبًا. بحلول تلك المرحلة، بدا أن SEMS يحتوي على جميع المكونات الضرورية لجنين نموذجي وصل إلى 14 يومًا النمو في الرحم، وهي المرحلة التي تسبق أن يبدأ الجنين في تكوين ما سيصبح في النهاية أعضاء. حتى أن الباحثين أجروا اختبارات الحمل على SEMS، حيث تعتمد هذه الاختبارات على اكتشاف هرمون يفرزه الجنين، وجاءت الاختبارات إيجابية.

وكانت النتائج التي توصل إليها الفريق نشرت الأربعاء في الطبيعة.

يستطيع العلماء اليوم تطوير أجنة تم إنشاؤها بالفعل في المختبر إلى حد ما، بالإضافة إلى إنتاج نماذج اصطناعية ولكن مبسطة للأجنة أو الأعضاء الفردية. لكن هذه النماذج ما زالت لا تسمح لنا بإلقاء نظرة فاحصة على المراحل الأولى من التطور البشري. ويقول المؤلفون إن عملهم يمكن أن يفعل ذلك.

وقال مؤلف الدراسة ورئيس البحث جاكوب هانا في مقال: “الدراما تحدث في الشهر الأول، أما الأشهر الثمانية المتبقية من الحمل فهي في الأساس الكثير من النمو”. إفادة من معهد وايزمان. “لكن هذا الشهر الأول لا يزال بمثابة صندوق أسود إلى حد كبير. لدينا الخلايا الجذعية-يقدم نموذج الجنين البشري المشتق طريقة أخلاقية ويمكن الوصول إليها للنظر في هذا الصندوق. إنه يحاكي بشكل وثيق تطور جنين بشري حقيقي، ولا سيما ظهور هندسته المعمارية الرائعة.”

أحد الآمال الأولية لهذا البحث هو أن نتمكن من معرفة المزيد عن سبب حدوث حالات الإجهاض، والتي تحدث غالبًا في الأشهر الثلاثة الأولى من الحمل. يمكن لهذه النماذج أيضًا أن تسهل على العلماء دراسة كيفية تأثير الأدوية أو التعرضات الأخرى على الجنين. مؤخراًوقد تمكننا هذه التطورات من إنشاء أعضاء عاملة بشكل كامل في المختبر والتي يمكن استخدامها في عمليات الزرع.