مطالعه موش‌ها توسط دانشگاه بن می‌تواند روش‌های جایگزینی را برای آزمایش‌های حیوانی در میان مدت فعال کند –

هنوز به طور کامل درک نشده است که چگونه یک موش، یک سگ یا یک انسان از یک سلول تخم بارور شده رشد می کند. سلول تخم قادر به تشکیل هر نوع بافتی در ارگانیسم است، اعم از استخوان، پوست، ماهیچه یا مغز. سلول های دختر آن از نظر ژنتیکی مشابه آن هستند. بنابراین در اصل آنها باید بتوانند همین کار را انجام دهند. اما در این سلول‌ها، برنامه‌های خاصی در ماده ژنتیکی خیلی زود فعال می‌شوند که به‌طور برگشت‌ناپذیر مسیر رشد آنها را تعیین می‌کند.

این فرآیند باید تا کوچکترین جزئیات هماهنگ شود. به هر حال، این تنها راه برای اطمینان از اینکه چشم ها در محل مناسب روی صورت شکل می گیرند، در حالی است که سلول های دیگر بسیار نزدیک به غضروف بینی تبدیل می شوند. با این حال، در کمال تعجب، هیچ هادی وجود ندارد که باتوم را به دست بگیرد. پروفسور دکتر هوبرت شورل از مؤسسه آسیب شناسی در دانشگاه بن توضیح می دهد: «توسعه جنین عمدتاً بر اساس خود سازماندهی است. هر سلول مواد پیام رسان را در محیط خود آزاد می کند و در نتیجه به تعیین سرنوشت همسایگان خود کمک می کند. انگار در یک ارکستر همه فقط به آنچه نوازندگان اطرافشان می نوازند توجه می کنند. و با این حال، این منجر به یک کاکوفونی نمی شود، بلکه به سمفونی نهم بتهوون منجر می شود.

خطوط سلولی اصلاح شده خود را سازماندهی می کنند

مطالعه فعلی بینش جدیدی را در مورد این فرآیندهای دقیقا هماهنگ شده امکان پذیر می کند. محققان از بن موفق به بلوغ سلول های بنیادی جنینی (سلول های ES) از موش به یک به اصطلاح جنین شدند. سلول های ES پرتوان هستند. انواع بافت های مختلف می تواند از آنها تشکیل شود. با این حال، بر خلاف تخمک های بارور شده قادر مطلق، آنها همه کاره نیستند – بنابراین دیگر هیچ شغلی برای آنها باز نیست. Schorle توضیح می‌دهد: «علاوه بر جنین واقعی، غشایی که آن را احاطه کرده و بخش‌هایی از جفت نیز از تخم بیرون می‌آیند. از طرف دیگر سلول‌های ES نمی‌توانند این ساختارهای بافتی را خارج از جنین تشکیل دهند.

با این حال، ظاهراً نقش تعیین کننده ای در رشد جنینی ایفا می کنند: اگر سلول های ES برای تقسیم تحریک شوند، فقط به یک خوشه سلولی تمایز نیافته تبدیل می شوند. جان لانگکابل، همکار Schorle توضیح می دهد: «ما اکنون برخی از سلول های ES را در مطالعه خود اصلاح ژنتیکی کرده ایم. او آزمایش های اصلی در این مطالعه را همراه با آریک هورنای از گروه تحقیقاتی پروفسور دکتر یواخیم شولتزه در مرکز آلمانی بیماری های عصبی (DZNE) و موسسه LIMES در دانشگاه بن انجام داد. برخی از سلول‌های ES قادر به تشکیل غشاء و برخی دیگر بخش جنینی جفت شدند.

هنگامی که محققان این دو رده سلولی اصلاح شده را با سلول‌های ES اصلی همراه کردند، چیز شگفت‌انگیزی مشاهده کردند: سلول‌های موش به روشی کاملاً متعادل تمایز یافتند و در نهایت یک مجتمع جنین مانند – یک جنین تولید کردند. هورنای می گوید: «این شبیه جنین موش 5 روزه بود. بنابراین، مخلوط نامنظم سه نوع سلول به یک ساختار کاملاً منظم تبدیل شده است، دقیقاً شبیه ساختاری که معمولاً از یک تخمک بارور شده بیرون می‌آید.» مطالعات مربوط به فعالیت ژنی آنها این یافته را تأیید کرد: هر سلول منفرد جنین بسیار شبیه به همتای خود در یک جنین واقعی رفتار می کرد.

جنین می تواند جایگزین آزمایش حیوانی شود

قبلاً امکان ایجاد چنین جنین‌هایی وجود داشت. با این حال، این مستلزم استفاده از سه رده سلولی کاملاً متفاوت بود که به طور جداگانه به روشی کاملاً هماهنگ رشد کردند. این رویکرد بسیار پیچیده و مستعد خطا است — بر خلاف روش جدید: “ما با یک فرهنگ واحد کار می کنیم”، Schorle، که مانند پروفسور شولتزه، یکی از اعضای منطقه تحقیقات بین رشته ای (TRA) است، تاکید می کند: “زندگی و سلامتی”. “در دانشگاه بن. سپس برنامه جفت را پس از مدتی مشخص در بخشی از سلول‌ها و برنامه غشایی را در قسمتی دیگر روشن می‌کنیم. بقیه پس از آن به خودی خود از طریق خودسازماندهی اتفاق می‌افتد.

پروفسور Schorle اکنون در حال برنامه ریزی برای ایجاد چنین جنین هایی از سلول های ES میمون ها به روشی بسیار مشابه است. او می‌گوید که می‌توان از آن‌ها برای آزمایش‌های سمیت استفاده کرد – برای مثال، برای تعیین اینکه آیا مواد خاصی باعث ایجاد ناهنجاری در رحم می‌شوند یا خیر. این در حال حاضر به آزمایش حیوانی متکی است. این محقق خاطرنشان می‌کند: «استفاده از چنین جنین‌هایی می‌تواند جایگزین حداقل برخی از این جنین‌ها شود». او در حال حاضر در حال برنامه ریزی یک پروژه همکاری متناظر با محققان در دانشگاه گوتینگن است.

منبع داستان:

مواد ارائه شده توسط دانشگاه بن. توجه: محتوا ممکن است برای سبک و طول ویرایش شود.