تويت
سبب المعضلات الأخلاقية المرتبطة باستخدام الأجنة في البحث إضافة إلى محدودية المواد المتوافرة للدراسة، ما يزال تطور الأجنة البشرية وتشكل الأعضاء في المراحل المبكرة موضوعين غير مدروسين إلى حد كبير. ففي ورقة بحثية نُشرت في 6 أبريل في مجلة Cell Stem Cell، أنشأ فريق من الباحثين الصينيين لأول مرة بنى شبيهة بالجنين باستخدام الخلايا الجذعية الجنينية من القرود ونقلوها إلى أرحام إناث القردة (أمهات بديلة) ووجدوا أن هذه البنى يمكن زرعها وأنها تثير استجابة هرمونية مماثلة لاستجابات الحمل.
أُنشئت نماذج بشرية من هذه البنى الشبيهة بالجنين من الخلايا الجذعية سابقًا، لكنه سُمح للعلماء حينها زراعتها مدة 14 يومًا فقط. علاوة على ذلك، لم يُسمح بزراعة هذه النماذج في أرحام أمهات بشرية بديلة، ما صعّب استخدام النماذج لدراسة التطور الجنيني في ظل هذه الظروف.
بحثًا عن نهج بديل، حوّل فريق من الباحثين الصينيين بحثهم إلى أكثر أنواع الحيوانات تشابهًا مع البشر، وهو نوع من القرود يدعى المكاك آكل السلطعون- Macaca fascicularis.
عرّض العلماء الخلايا الجذعية الجنينية لقرود المكاك في المزارع الخلوية إلى عوامل نمو اختاروها بدقة. كوّنت الخلايا بنى شبيهة بالجنين تُعرف باسم بلاستويدات blastoids، وهو مصطلح يميز هذه البنى المشتقة من الخلايا الجذعية عن الكيسات الأريمية التي تتشكل طبيعيًا.
تطور ربع الخلايا الجذعية المستخدمة في التجربة إلى شكل بلاستويدات وهو معدل نجاح مماثل للتجارب السابقة التي استخدمت الخلايا الجذعية الجنينية البشرية. زرعت هذه البلاستويدات في المختبر حتى كوّنت 3 طبقات خلال عملية تعرف باسم تكوُّن المُعَيدَة gastrulation، وهي مرحلة أساسية في التطور الجنيني تضع الخطة الأساسية لتشكيل الجسم.
تطورت العديد من هذه البلاستويدات وشكّلت كيسًا محي- yolk sac وسلى- amnion (غشاء ممتلئ بالسائل يغطي الجنين).
لاحظ العلماء تحت المجهر أن هذه البلاستويدات تمتلك سماتٍ مماثلة لأجنة في المرحلة السابعة، تحدث هذه المرحلة لدى البشر بعد حوالي 18 إلى 21 يومًا من التخصيب.
انهار نموذج جنين القرد بعد حوالي 18 يومًا من النمو خارج الجسم، إلا أن الباحثين يخططون في تجارب مستقبلية لتجربة أنظمة أخرى نجحت في زراعة البلاستويدات المأخوذة من الفئران.
يعد إنشاء البلاستويدات من القرود نصف التجربة فقط: إذ زُرع بعضها أيضًا في أرحام 8 من إناث القرود.
اختار العلماء البلاستويدات التي زرعت مدة سبعة أيام وكانت تحتوي على كتلة خلوية داخلية وخارجية وتجويف مرئي، لأن هذه السمات تعدّ سمات رئيسية للأجنة الطبيعية.
كشفت سلسلة الحمض النووي الريبي لخلايا مفردة أن الأنواع المختلفة من الخلايا الموجودة داخل الهياكل لها أنماط تعبير جيني مماثلة للخلايا الموجودة في الكيسات الأريمية الطبيعية أو أجنة ما بعد الزرع.
زُرع في رحم كل أم بديلة من القرود من 8 إلى 10 بلاستويدات وروقبت باستخدام الأمواج فوق الصوتية وتحاليل الهرمونات على مدار الأيام العشرين التالية.
نجح زرع هذه البنى الشبيهة بالجنين لدى 3 أمهات بديلة، وتشكلت أكياس الحمل المبكرة (الغشاء المليء بالسائل الذي يحيط بالجنين والسائل الأمنيوسي). استمر الحمل أسبوعًا أو أكثر بعد الزرع. وارتفعت مستويات هرمون البروجسترون والهرمون موجِّه الغدد التناسلية المشيمية (الغونادوتروبين) وهرمونات الحمل الأخرى المرتبطة بالحمل لدى الأمهات البديلات.
اختفت جميع البنى الجنينية تمامًا بعد حوالي أسبوع، لكن حقيقة أن زرعها لدى أمهات بديلة من القرود قد حفز هذه الهرمونات وأطلقها تشير إلى أن إناث القرود كانت حوامل لفترة قصيرة.
قد يزوّد إجراء تجارب مماثلة على الخلايا البشرية واستخدام أرحام بشرية بديلة الكثير من المعلومات حول بيولوجيا جسم الإنسان وعن احتمالية إصابته بالأمراض والاضطرابات، لكن هذه التجارب تترافق مع جدل أخلاقي حول الموضوع. كذلك يسبب استخدام قرود المكاك في هذه التجارب جدلًا خاصًا به، إذ تعدّ التجارب التي تُجرى على الثدييات من الرئيسيات محظورة في العديد من الأماكن حول العالم.
يقول المؤلف المشارك كيانغ سن- عالم الأعصاب ومدير منشأة الرئيسيات غير البشرية في الأكاديمية الصينية للعلوم (CAS) حيث أجريت هذه التجربة: «إن هذا البحث قد أوجد نظامًا شبيهًا بالجنين قد يُحرّض ويُستنبت إلى أجل غير مسمى وأنه يوفر أدوات ووجهات نظر جديدة للدراسة اللاحقة لأجنة الرئيسيات والصحة الطبية الإنجابية».
استنيخ كيانغ سن خلال حياته المهنية، زوجًا من قرود المكاك، Zhong Zhong و Hua Hua، واكتشف طريقة مختصرة لنضجهما الجنسي بواسطة تطعيم أنسجة الخصية من قرود المكاك الصغيرة على الفئران. ويعتقد سن أن توليد قدر كبير من نماذج القرود المعدلة وراثيًا بسرعة وكفاءة سيطوّر نماذج حيوانية متعلقة بالاضطرابات البشرية ويعمق فهمنا للآليات التي تحدث بها.
يقول آخرون أنه لا يوجد مبرر لمثل هذه التجارب، لأن الدراسات التي تخضع لها الحيوانات لا تتنبأ بشكل موثوق بالنتائج البشرية، ونادرًا ما تُترجم في الواقع إلى علاجات للبشر.
قالت المؤلفة المشاركة والعالمة في مجال الإنجاب زن ليو، أن التجربة ستساعد في فهم تكوّن الجنين البشري، لأن القردة مرتبطة بشدة مع البشر. وأضافت: «نأمل أن تعمق دراسة هذه النماذج فهمنا للتطور الجنيني البشري، بما في ذلك تسليط الضوء على بعض أسباب الإجهاض المبكر».
أقر الباحثون بالمخاوف الأخلاقية المحيطة بهذا النوع من الأبحاث، لكنهم يؤكدون أنه ما تزال هناك اختلافات كثيرة بين هذه البنى الشبيهة بالجنين والأكياس الأريمية الطبيعية. أهمها، أن البنى الشبيهة بالجنين ليس لها إمكانيات تنموية كاملة. وأشاروا إلى أنه كي يتقدم هذا المجال، يجب إجراء مناقشة بين المجتمع العلمي والعامة.
أُنشئت نماذج بشرية من هذه البنى الشبيهة بالجنين من الخلايا الجذعية سابقًا، لكنه سُمح للعلماء حينها زراعتها مدة 14 يومًا فقط. علاوة على ذلك، لم يُسمح بزراعة هذه النماذج في أرحام أمهات بشرية بديلة، ما صعّب استخدام النماذج لدراسة التطور الجنيني في ظل هذه الظروف.
بحثًا عن نهج بديل، حوّل فريق من الباحثين الصينيين بحثهم إلى أكثر أنواع الحيوانات تشابهًا مع البشر، وهو نوع من القرود يدعى المكاك آكل السلطعون- Macaca fascicularis.
عرّض العلماء الخلايا الجذعية الجنينية لقرود المكاك في المزارع الخلوية إلى عوامل نمو اختاروها بدقة. كوّنت الخلايا بنى شبيهة بالجنين تُعرف باسم بلاستويدات blastoids، وهو مصطلح يميز هذه البنى المشتقة من الخلايا الجذعية عن الكيسات الأريمية التي تتشكل طبيعيًا.
تطور ربع الخلايا الجذعية المستخدمة في التجربة إلى شكل بلاستويدات وهو معدل نجاح مماثل للتجارب السابقة التي استخدمت الخلايا الجذعية الجنينية البشرية. زرعت هذه البلاستويدات في المختبر حتى كوّنت 3 طبقات خلال عملية تعرف باسم تكوُّن المُعَيدَة gastrulation، وهي مرحلة أساسية في التطور الجنيني تضع الخطة الأساسية لتشكيل الجسم.
تطورت العديد من هذه البلاستويدات وشكّلت كيسًا محي- yolk sac وسلى- amnion (غشاء ممتلئ بالسائل يغطي الجنين).
لاحظ العلماء تحت المجهر أن هذه البلاستويدات تمتلك سماتٍ مماثلة لأجنة في المرحلة السابعة، تحدث هذه المرحلة لدى البشر بعد حوالي 18 إلى 21 يومًا من التخصيب.
انهار نموذج جنين القرد بعد حوالي 18 يومًا من النمو خارج الجسم، إلا أن الباحثين يخططون في تجارب مستقبلية لتجربة أنظمة أخرى نجحت في زراعة البلاستويدات المأخوذة من الفئران.
يعد إنشاء البلاستويدات من القرود نصف التجربة فقط: إذ زُرع بعضها أيضًا في أرحام 8 من إناث القرود.
اختار العلماء البلاستويدات التي زرعت مدة سبعة أيام وكانت تحتوي على كتلة خلوية داخلية وخارجية وتجويف مرئي، لأن هذه السمات تعدّ سمات رئيسية للأجنة الطبيعية.
كشفت سلسلة الحمض النووي الريبي لخلايا مفردة أن الأنواع المختلفة من الخلايا الموجودة داخل الهياكل لها أنماط تعبير جيني مماثلة للخلايا الموجودة في الكيسات الأريمية الطبيعية أو أجنة ما بعد الزرع.
زُرع في رحم كل أم بديلة من القرود من 8 إلى 10 بلاستويدات وروقبت باستخدام الأمواج فوق الصوتية وتحاليل الهرمونات على مدار الأيام العشرين التالية.
نجح زرع هذه البنى الشبيهة بالجنين لدى 3 أمهات بديلة، وتشكلت أكياس الحمل المبكرة (الغشاء المليء بالسائل الذي يحيط بالجنين والسائل الأمنيوسي). استمر الحمل أسبوعًا أو أكثر بعد الزرع. وارتفعت مستويات هرمون البروجسترون والهرمون موجِّه الغدد التناسلية المشيمية (الغونادوتروبين) وهرمونات الحمل الأخرى المرتبطة بالحمل لدى الأمهات البديلات.
اختفت جميع البنى الجنينية تمامًا بعد حوالي أسبوع، لكن حقيقة أن زرعها لدى أمهات بديلة من القرود قد حفز هذه الهرمونات وأطلقها تشير إلى أن إناث القرود كانت حوامل لفترة قصيرة.
قد يزوّد إجراء تجارب مماثلة على الخلايا البشرية واستخدام أرحام بشرية بديلة الكثير من المعلومات حول بيولوجيا جسم الإنسان وعن احتمالية إصابته بالأمراض والاضطرابات، لكن هذه التجارب تترافق مع جدل أخلاقي حول الموضوع. كذلك يسبب استخدام قرود المكاك في هذه التجارب جدلًا خاصًا به، إذ تعدّ التجارب التي تُجرى على الثدييات من الرئيسيات محظورة في العديد من الأماكن حول العالم.
يقول المؤلف المشارك كيانغ سن- عالم الأعصاب ومدير منشأة الرئيسيات غير البشرية في الأكاديمية الصينية للعلوم (CAS) حيث أجريت هذه التجربة: «إن هذا البحث قد أوجد نظامًا شبيهًا بالجنين قد يُحرّض ويُستنبت إلى أجل غير مسمى وأنه يوفر أدوات ووجهات نظر جديدة للدراسة اللاحقة لأجنة الرئيسيات والصحة الطبية الإنجابية».
استنيخ كيانغ سن خلال حياته المهنية، زوجًا من قرود المكاك، Zhong Zhong و Hua Hua، واكتشف طريقة مختصرة لنضجهما الجنسي بواسطة تطعيم أنسجة الخصية من قرود المكاك الصغيرة على الفئران. ويعتقد سن أن توليد قدر كبير من نماذج القرود المعدلة وراثيًا بسرعة وكفاءة سيطوّر نماذج حيوانية متعلقة بالاضطرابات البشرية ويعمق فهمنا للآليات التي تحدث بها.
يقول آخرون أنه لا يوجد مبرر لمثل هذه التجارب، لأن الدراسات التي تخضع لها الحيوانات لا تتنبأ بشكل موثوق بالنتائج البشرية، ونادرًا ما تُترجم في الواقع إلى علاجات للبشر.
قالت المؤلفة المشاركة والعالمة في مجال الإنجاب زن ليو، أن التجربة ستساعد في فهم تكوّن الجنين البشري، لأن القردة مرتبطة بشدة مع البشر. وأضافت: «نأمل أن تعمق دراسة هذه النماذج فهمنا للتطور الجنيني البشري، بما في ذلك تسليط الضوء على بعض أسباب الإجهاض المبكر».
أقر الباحثون بالمخاوف الأخلاقية المحيطة بهذا النوع من الأبحاث، لكنهم يؤكدون أنه ما تزال هناك اختلافات كثيرة بين هذه البنى الشبيهة بالجنين والأكياس الأريمية الطبيعية. أهمها، أن البنى الشبيهة بالجنين ليس لها إمكانيات تنموية كاملة. وأشاروا إلى أنه كي يتقدم هذا المجال، يجب إجراء مناقشة بين المجتمع العلمي والعامة.