راز شکل گیری جنین

[spow 44,195]

تک تک شما که این مقاله را می خوانید از یک سلول رشد یافته اید. هفته ها گذشته است تا همه بافت ها و اندام ها شکل بگیرد و شروع به فعالیت کند. اگر ما بتوانیم این توانایی عالی بدن انسان را تحت کنترل درآوریم، خواهیم توانست درمان های جدید را برای معالجه بیماری هایی که اکنون لاعلاج می شماریم طراحی کنیم. برای مثال بیماری و نقص های قلب شود، اگر ما بتوانیم پروسه ای که طی آن عضله کاردیاک قلب شکل گرفته است و به خون و سیستم عصبی مرتبط شده است را بازخلق کنیم، می تواند معکوس.

---

شناخت مراحل و چگونگی تکوین جنین همواره از زمینه های جذاب و در عین حال پرکاربرد در حوزه ی درمان ناباروری و آنومالی های که منجر به سقط جنین می شود بوده است. از این رو محققان برای کشف مراحل مختلف تکوین جنین، تلاش کرده اند تا به فناوری های لازم دست یابند.

تا پیش از این با استفاده از روش لقاح خارج رحمی و کشت سلول تخم حاصل در آزمایشگاه تنها مراحل اولیه تقسیم سلول تخم تا روز چهارم پس از لقاح قابل بررسی بود، و پس از آن جنین که در این مرحله بلاستوسیت نام دارد باید به رحم مادر منتقل شود و یا برای کاربردهای بعدی منجمد گردد. چراکه از این مرحله به بعد جنین قادر به رشد در محیط های کشت آزمایشگاهی نیست. از همین رو مراحل رشد بلاستوسیت تا چگونگی تکوین بافت ها و اندام ها برای ما در هاله ای از ابهام می باشد.

اما دستاورد جدید محققان مهندسی بافت دانشگاه ناتینگهام راه را برای کشف پروسه حیاتی تکوین رویان پستانداران در مراحل اولیه هموار کرده است. گروهی از محققان مهندسی بافت به سرپرستی Kevin Shakesheff وسیله جدیدی به شکل کاسه پلیمری نرم که تقلیدی از بافت نرم رحم پستانداران است ایجاد کرده اند که رویان در آن کاشته می شود. این پژوهش در شماره اخیر مجله Nature Communications به چاپ رسیده است.

این روش کشت آزمایشگاهی جدید محققان را قادر ساخته است که جنبه های مهم تکوین جنین که پیش از این هرگز به این ترتیب دیده نشده بود، را مشاهده و مطالعه کنند. برای اولین بار، رشد جنین خارج از بطن مادر با استفاده از یک رویان موش، با مدت کافی برای مشاهده زمان واقعی فرایند رشد طی مرحله حیاتی بین روزهای 4 تا 8 تکوین، ممکن شده است.

در این سیستم جدید کشت از هیدروژل پلی اکریل آمید متصل شده به شیشه که سطح آن از ترکیبی از پروتئین های کلاژن، فیبرونکتین، و لامینین پوشیده شده است استفاده می شود. این محققان دریافتند که 2 متغییر در کشت موفق رویان در محیط کشت اهمیت ویژه ای دارند. اولی، میزان سختی ژل پلی اکریل آمید است که با تغییر نسبت N' , N' – متیلن بیس اکریل آمید به اکریل آمید بهینه می شود. دیگری نوع و مقدار پروئینی است که سطح اکریل آمید با آن پوشیده می شود.

پروفسور Kevin Shakesheff معتقد است که با استفاده از مواد و تکنیک منحصر به فردشان توانسته اند به دانشمندان جنین شناسی دیدگاهی از رفتار باور نکردنی سلول ها در چنین مرحله حیاتی تکوین رویان ارائه دهند که پیش از این نادیده بود. آنها امیدوارند که این کار، اسرار بیشتری را آشکار نماید که می تواند درمان های بالینی که نیازمند بافت برای احیا و بازسازی است را بهبود بخشد و فرصت های بیشتری به سوی بهبود روش IVF در درمان ناباروری بگشاید. آنها امیدوارند که شروعی برای توسعه فناوری های بیشتر که زیست شناسان علوم تکوین را قادر به درک چگونگی شکل گیری بافت ها می کند باشد.

گروهی از محققان مهندسی بافت وسیله جدیدی به شکل کاسه پلیمری نرم که تقلیدی از بافت نرم رحم پستانداران است ایجاد کرده اند که رویان در آن کاشته می شود

 

پیش از این کشت سلول تخم لقاح یافته تنها برای 4 روز ممکن بود یعنی از یک سلول منفرد به بلاستوسیت، توپ متشکل از 64 سلول بنیادی که بدن جنین و سلول های فوق جنینی که جفت را تشکیل می دهند و تکوین سلول های بنیادی را در هنگام تکوین و رشد جنین کنترل می کنند. اما اطلاعات دانشمندان از وقایع در سطح سلولی پس از روز چهارم که برای ادامه حیات، بلاستوسیت باید در رحم مادر کاشته شود، تا کنون محدود بوده است. دانشمندان می بایست به عکس های فوری از رویان هایی که در مراحل مختلف تکوین از رحم زنده خارج شده اند تکیه می کردند.

اکنون، به لطف محیط کشت جدید تیم مهندسی بافت دانشگاه ناتینگهام، محققان دانشگاه کمبریج توانسته اند که جنبه های جدیدی از مراحل تکوین رویان پس از روز چهارم را مشاهده و ثبت کنند. مهمتر اینکه آنها توانستند از یک سو پروسه ای که اولین مرحله در شکلگیری سر است را ببینند. این مرحله شامل حرکت سلول پیشگام در یک فاصله زیاد (برای یک سلول) درون رویان است. آنها دسته ای از سلول های فراجنینی را مشاهده کردند که با پیام رسانیشان کنترل می کنند که سر جنین کجا باید شکل گیرد. برای ردیابی این سلول ها در جنین موش از بیان ژن ها استفاده کردند و تنها ناحیه پیام رسانی این «سر» با پروتئین هایی که می درخشیدند علامت گذاری شد.

به این ترتیب محققان توانستند دریابند که این سلول ها از یک یا 2 سلول در مرحله بلاستوسیت مشتق می شوند که دودمان حاصل از آن سرانجام پیش از آنکه جمیعاً به موقعیتی که پیام تکوین سر را می رسانند مهاجرت کنند در یک بخش خاص از جنین جمع می شوند. به نظر می رسد که سلول هایی که این مهاجرت را هدایت می کنند نقش مهمی در هدایت مابقی داشته باشند و به عنوان پیشگام عمل می کنند.

 

این یافته های جدید تنها بخشی از تلاش های پژوهشی است برای آنکه یادبگیریم چطور تکوین جنین می تواند به ما بیاموزد که چگونه بدن بزرگسالان را بازسازی کنیم.

 

 

سمانه سادات عنایتی