قسمت چهارم

چالش "مدل های جنینی" مفاهیم حقوقی، اخلاقی و بیولوژیکی

چگونگی تبدیل سلول های بنیادی به جنین ۱

مدل‌های جنینی معمولاً از سلول‌های بنیادی جنینی ساخته می‌شوند، سلول‌های پرتوان مشتق شده از جنین‌های اولیه که می‌توانند به هر نوع بافتی در بدن تبدیل شوند.
زمانی که جنین به مرحله بلاستوسیست رسید _ حدود روز ۵ام یا ۶ام در رشد انسان_ از چندین نوع سلول تشکیل شده است. پوسته توخالی آن از سلول هایی ساخته شده است که جفت (به نام سلول های بنیادی تروفوبلاست یا TSCs) و کیسه زرده (آندودرم خارج جنینی یا سلول های XEN) را تشکیل می دهند.
سلول‌های پرتوانی که به جنین تبدیل می‌شوند به یک لکه در داخل دیواره بلاستوسیست محدود می‌شوند و از آن‌ها می‌توان سلول‌های بنیادی جنینی را کشت داد.

تمام جنین مصنوعی پر شده از اندام مصنوعی، از جمله غشای خارج جنینی، همگی می توانند تنها با شروع سلول های بنیادی پرتوان ساده تولید شوند.

جیکوب هانا، موسسه علوم وایزمن

آزمایش‌ها در دهه ۱۹۹۰ و اوایل دهه ۲۰۰۰ نشان داد که سلول‌های بنیادی جنینی استخراج‌شده از یک بلاستوسیست و انتقال آن به بلاستوسیست دیگر همچنان می‌توانند به جنینی تبدیل شوند که قادر به رشد تا تولد کامل به عنوان یک حیوان سالم است.
اما یک حمایت اساسی توسط سلول‌های TSC و XEN ضروری است _ سلول‌های بنیادی جنینی به تنهایی نمی‌توانند از چند روز اول رشد، عبور کنند مگر اینکه در بلاستوسیست باشند.

با این حال، تحقیقات جدیدتر نشان می دهد که ساختارهای جنین مانند را می توان از ابتدا از انواع سلول های مربوطه ساخت. در سال ۲۰۱۸، Zernicka-Goetz و همکارانش نشان دادند که مجموعه‌ای از سلول‌های بنیادی جنینی، سلول‌های TSC و سلول‌های XEN از موش‌ها می‌توانند به شکل توخالی شبیه به یک پوسته بادام زمینی و از نظر ظاهری با یک جنین معمولی که تحت گاسترولاسیون قرار می‌گیرد، خودسازمان‌دهی شوند.
با ادامه گاسترولاسیون، برخی از سلول های بنیادی جنینی نشانه هایی از تخصصی شدن و تحرک بیشتر را به عنوان مقدمه ای برای رشد اندام های داخلی نشان دادند. Zernicka-Goetz گفت، اما آن مدل‌های اولیه جنین ناقص بودند، زیرا سلول‌های XEN اضاف شده، برای انجام کامل نقش خود در مرحله رشد، بسیار دیر قرار داده شده بودند.
برای حل این مشکل، در سال ۲۰۲۱ گروه او راهی برای تبدیل سلول های بنیادی جنینی به سلول های XEN در مراحل اولیه پیدا کرد. او گفت: وقتی که ما سلول‌های بنیادی جنینی، TSCها و این سلول‌های XEN القایی را در کنار هم قرار دادیم، آنها به درستی تحت گاسترولاسیون قرار گرفتند و رشد اندام‌ها را آغاز کردند.

تابستان گذشته در ژورنال Nature، زرنیکا_گوتز و همکارانش توضیح دادند که چگونه از یک "انکوباتور بطری دوار" برای افزایش رشد مدل‌های جنین موششان برای ۲۴ ساعت حیاتی اضافه، یعنی ۸.۵ام روز، استفاده کردند.
او گفت، سپس مدل‌ها "تمام نواحی مغز، قلب‌های تپنده و غیره" را تشکیل دادند. همچنین تنه آنها بخش هایی را نشان می داد که برای رشد در قسمت های مختلف بدن ایجاد می شوند و همچنین آن مدل های جنینی، یک لوله عصبی، یک روده و اجداد سلول های تخمک و اسپرم را نیز داشتند.

در مقاله دومی که در همان زمان در Cell Stem Cell منتشر شد، گروه او سلول‌های بنیادی جنینی را القا کردند تا به سلول‌های TSC و همچنین سلول‌های XEN تبدیل شوند. آن مدل‌های جنینی که در انکوباتور دَوّار کشت شدند، تا همان مرحله پیشرفته توسعه یافتند.

ادامه دارد..

ترجمه: سام آریامنش

♨️ @ofoghroydadd

قسمت قبلی
قسمت بعدی