أنتج العلماء في المختبر كيانا يشبه إلى حد كبير جنينا بشريا مبكرا، دون استخدام الحيوانات المنوية أو البويضات أوالرحمويقول فريق معهد وايزمان الإسرائيلي إن “نموذج الجنين” ، المصنوع باستخدام الخلايا الجذعية ، يبدو وكأنه مثال مدرسي لجنين حقيقي عمره 14 يوما، لدرجة أنه أطلق هرمونات جعلت اختبار الحمل إيجابيا في المختبر.
ويطمح العلماء من خلال التخليق المخبري لنماذج الأجنة إلى توفير طريقة أخلاقية لفهم اللحظات الأولى من حياتنا.
والأسابيع الأولى بعد تخصيب الحيوانات المنوية للبويضة هي فترة تغيير جذري – من مجموعة من الخلايا غيرالواضحة إلى شيء يمكن التعرف عليه في النهاية عبر فحص الطفل.
هذا الوقت الحاسم هو الذي يحصل فيه الإجهاض وتتشكل العيوب الخلقية ولكن فهم ماهيتها محدود.
وقال لي البروفيسور جاكوب حنا ، من معهد وايزمان للعلوم: ” إنه صندوق أسود وهذا ليس قولا نقوله بفعل العادة – معرفتنا محدودة للغاية”.
المادة الأولية
أبحاث الأجنة مشحونة قانونيا وأخلاقيا وتقنيا. ولكن هناك الآن حقل سريع التطور يحاكي تطور الجنين الطبيعي.
ووصف الفريق الإسرائيلي هذا البحث، المنشور في مجلة نيتشر ، بأنه أول نموذج جنين “كامل” يحاكي جميع الهياكل الرئيسية التي تظهر في الجنين المبكر.
ويقول البروفيسور حنا:” هذه حقا “صورة كتاب مدرسي” لجنين بشري بعمر ١٤ يوما “، وهو ما “لم يحدث من قبل”.
بدلا من الحيوانات المنوية والبويضة ، كانت المادة الأولية عبارة عن خلايا جذعية بسيطة تمت إعادة برمجتها لاكتساب القدرة على أن تصبح أي نوع من الأنسجة في الجسم.
ثم تم استخدام المواد الكيميائية لجعل هذه الخلايا الجذعية أربعة أنواع من الخلايا الموجودة في المراحل الأولى من الجنين البشري:
*الخلايا الأذينية ، التي تصبح الجنين السليم (أو الجنين)
* خلايا الأرومة الغاذية ، التي تصبح المشيمة
*الخلايا الأرومية ، التي تصبح كيس الصفار الداعم
*خلايا الأديم المتوسط خارج المضغة
وتم خلط ما مجموعه 120 من هذه الخلايا بنسبة دقيقة-وبعد ذلك ، راقب العلماء ما يحدث.
بدأ حوالي 1٪ من الخليط رحلة تجميع أنفسهم تلقائيا في هيكل يشبه ، ولكنه ليس مطابقا ، لجنين بشري.
يقول بروفيسو حنا: ” الفضل الكبير عائد للخلايا، عليك أن تجلب المزيج الصحيح في البيئة المناسبة وتنطلق”. “هذه ظاهرة مذهلة.”
وسمح لنماذج الأجنة بالنمو والتطور حتى أصبحت قابلة للمقارنة مع الجنين بعد 14 يوما من الإخصاب. في العديد من البلدان هذا هو المتطلب القانوني لأبحاث الأجنة العادية.
وعلى الرغم من حدوث مكالمة الفيديو في وقت متأخر من الليل، أستطيع أن أسمع النبرة العاطفية في صوت بروفيسور حنا بينما يصحبني في جولة ثلاثية الأبعاد من “الهندسة المعمارية الجميلة بشكل رائع” لنموذج الجنين.
أستطيع أن أرى الأرومة الغاذية ، والتي عادة ما تصبح المشيمة ، تغلف الجنين. ويشمل التجاويف-التي تسمى الثغرة-التي تمتلئ بدم الأم لنقل العناصر الغذائية إلى الطفل.
هناك كيس صفار، يحتوي على بعض أدوار الكبد والكلى ، وقرص جنيني ثنائي – أحد السمات المميزة لهذه المرحلة من تطور الجنين.
“قابل للفهم”
يؤمل أن تساعد نماذج الأجنة العلماء في شرح كيفية ظهور أنواع مختلفة من الخلايا، أو مشاهدة الخطوات الأولى في بناء أعضاء الجسم أو فهم الأمراض الوراثية والجينية.
بالفعل ، تظهر هذه الدراسة أن أجزاء أخرى من الجنين لن تتشكل ما لم تتمكن خلايا المشيمة المبكرة من الإحاطة بها.
هناك حديث عن تحسين معدلات نجاح الإخصاب في المختبر من خلال المساعدة في فهم سبب فشل بعض الأجنة أواستخدام النماذج لاختبار ما إذا كانت الأدوية آمنة أثناء الحمل.
يقول لي البروفيسور روبن لوفيل بادج ، الذي يبحث في تطور الأجنة في معهد فرانسيس كريك ، إن نماذج الأجنة هذه “تبدو جيدة جدا” و “تبدو طبيعية جدا”.
ويضيف:” أعتقد أنه جيد، وأعتقد أنه تم بشكل جيد للغاية ، كل هذا منطقي وأنا معجب به”.
ويقول إن معدل الفشل الحالي البالغ 99 ٪ سيحتاج إلى تحسين. سيكون من الصعب فهم الخطأ الذي يحدث في الإجهاض أو العقم إذا فشل النموذج في تجميع نفسه معظم الوقت.
متميزة من الناحية القانونية
ويثير العمل أيضا مسألة ما إذا كان يمكن محاكاة تطور الجنين بعد مرحلة الـ 14 يوما.
لن يكون هذا غير قانوني، حتى في المملكة المتحدة ، لأن نماذج الأجنة تختلف قانونا عن الأجنة.
يقول البروفيسور لوفيل بادج:” سيرحب البعض بهذا، لكن البعض الآخر لن يعجبه”.
وقال البروفيسور ألفونسو مارتينيز أرياس، من قسم العلوم التجريبية والصحية في جامعة بومبيو فابرا، إنه “أهم بحث”.
وأضاف: “حقق العمل ، لأول مرة ، بناء يحاكي الهيكل الكامل ( لجنين بشري)من الخلايا الجذعية “في المختبر ،”وبالتالي فتح الباب لدراسات الأحداث التي تؤدي إلى تشكيل خطة جسم الإنسان”.
ويؤكد الباحثون أنه سيكون من غير الأخلاقي وغير القانوني والمستحيل في الواقع تحقيق الحمل باستخدام هذه النماذج الجنينية، إذ يتجاوز تجميع الخلايا الـ 120 معا النقطة التي يمكن أن يزرع فيها الجنين بنجاح في بطانة الرحم.
تطوير أجنة بشرية “اصطناعية” من دون بويضات أو حيوانات منوية
وأشار إلى أنه لم يتضح بعد ما إذا كان في المستطاع تحديد أسباب الإجهاض من طريق الاستعانة بها وتناول الاعتبارات الأخلاقية والقانونية الناظمة التي تنطوي عليها نماذج الأجنة البشرية [الاصطناعية]. “ترمي محاولتنا إلى إنشاء نموذج للمراحل الأولى من نمو الإنسان، “لذا يبدو واضحاً أن هذه الهياكل [الشبيهة بالأجنة البشرية] المصنوعة حتى الآن ليست نماذج مثالية للتطور البشري، لأنها لا تبلغ هذا الحد [لا تبلغ هذا الحد من النمو]”، في رأي البروفيسور بادج.
ومع ذلك، يقول البروفيسور بادج، النية الكاملة ابتكار طرائق لجعلها نماذج [لأجنة بشرية] مثالية أكثر وأكثر. “بالطبع، كلما اقتربت من ابتكار جنين بشري، عليك أن تبدأ (بالتفكير) “حسناً، ما أوجه الاختلاف بين جنين بشري طبيعي وأحد هذه النماذج [الاصطناعية]؟”، وفق البروفيسور بادج.
“بناء عليه، هل يجب أن تخضع [نماذج الأجنة البشرية] للقواعد نفسها التي تحكم البحث باستخدام الأجنة البشرية أم لا؟” يسأل البروفيسور بادج، مضيفاً “[نحن أمام] هذا النوع من المسائل التنظيمية الكبيرة الراهنة وهذا الضرب من القضايا الأخلاقية”.
من جهتها، قالت البروفيسورة المساعدة في علم الجينوم الوظيفي في “جامعة برمنغهام” الدكتورة إلديم أكرمان، إنه “من الناحية النظرية، تمتلك هذه الخلايا [الجذعية الجنينية] أيضاً القدرة على التطور إلى جنين”.
وأضافت أن “هذا التقرير يوحي بأن ثمة دليلاً الآن على أن الخلايا الجذعية الجنينية البشرية تستطيع ربما أن تتطور إلى أجنة، نستخلص من التقرير أن العلماء أوجدوا الظروف المثلى للجنين كي يعبر الأيام الـ14 الأولى من التطور ليصبح بالفعل جنيناً”.
وسلطت الضوء على أن “العلماء طوروا أخيراً طرائق للحفاظ على الأجنة الناتجة من التلقيح الاصطناعي حية في طبق [زجاجة جمع العينات] المختبر لمدة 14 يوماً”، كما شرحت الدكتورة أكرمان موضحة أن هذه النتائج تؤكد أن التكنولوجيا المطلوبة متاحة الآن لمحاكاة الـ14 يوماً الأولى من التطور الجنيني خارج الرحم”.
وقالت إن البحث تترتب عليه “نتائج بارزة” و”سيوفر للعلماء نموذجاً للبحث في [الوقوف على] التطورات التي شهدتها الأيام الـ14 الأولى من الحياة”.
وأضافت الدكتورة أكرمان أنه “حتى الآن، لم ننجح في مراقبة مثل هذه العمليات إلا في نماذج حيوانية مثل سمكة الزيبرا [الأسماك المخططة لها استخدامات طبية] والفئران”.
“حيازة هذه المعرفة تنطوي على قيمة كبيرة بالنسبة إلى الطب التجديدي، حيث يهدف العلماء إلى إنتاج أنواع مختلفة من الخلايا باستخدام الخلايا الجذعية (مثل خلايا “بيتا” [وظيفتها إنتاج الإنسولين] في البنكرياس بالنسبة إلى مرضى داء السكري من النوع الأول)، على قول الدكتورة أكرمان.
وأضافت أن هذه المعرفة “تمنحنا معلومات مهمة حول الاضطرابات الوراثية. إضافة إلى ذلك، تسهم في تطوير تقنيات التلقيح الاصطناعي”.
وقالت الدكتورة أكرمان إنه على رغم أن العلماء قد أشاروا إلى الأجنة بأنها “اصطناعية”، غير أن “مجموعات الخلايا هذه ليست فعلاً اصطناعية، ذلك أنها لا تتكون من الصفر”. وأوضحت “أنها [الأجنة]، مشتقة من خلايا جذعية حية تنشأ من الجنين”، أوضحت الدكتورة أكرمان.
ومضت بالقول “بشكل أساسي، “يستزرع العلماء خلية جذعية واحدة، ويحاولون تحفيز نموها في مجموعة منظمة من الخلايا التي تملك، مبدئياً، القدرة على التطور إلى جنين قابل للاستزراع”.
وقال البروفيسور روجر ستورمي، زميل باحث أول في صحة الأم والجنين في “جامعة مانشستر”، إن بذل مساعٍ كبيرة واجب [الشوط كبير] “من أجل تحديد أوجه التشابه والاختلاف بين الأجنة الاصطناعية من جهة والأجنة التي تتشكل من اتحاد البويضة والحيوانات المنوية من جهة أخرى”.
وأوضح البروفيسور ستورمي أن البحث الجديد لم يخضع “بعد لتقييم كامل من جانب المجتمع العلمي، بيد أنه يقدم فرصاً واعدة للإجابة عن هذه الأسئلة، وربما يوفر أداة مهمة لدراسة التطور المبكر مع تقليص الاتكال على الأجنة البشرية للنهوض بهذه البحوث”.
تجدر الإشارة إلى أن البحث لم يجد طريقه للنشر في مجلة علمية بعد، كذلك لم يخضع لمراجعة علماء نظراء.
تخليق أول جنين بدون حيوانات منوية أو بويضات
الجدل يدور حول خليق أجنة بشكل صناعى، دون استخدام بويضات أو حيوانات منوية، وهى التغطية التى أعدها محمود حسن، وقدمتها آلاء شتا
فالأجنة التى عمل عليها العلماء فى معهد وايزمان للعلوم “اصطناعية” وتكوينها لم يشمل أى بويضة أو حيوان منوى، أو حتى رحم فأر، حيث نمت الخلايا الجذعية للفأر وهى الخلايا التى يمكن أن تتطور إلى أى عضو أو نسيج، لتصبح رحماً صناعياً خلال ثمانية أيام، وطورت دماغاً بدائياً وجهازاً معوياً وقلباً نابضاً، بعد ثمانية أيام -أى ما يعادل ثلاثة أشهر من الحمل بالنسبة للفأر- توقف الجنين عن النمو.
وتعد التجربة نجاحاً آخر فى سباق تطوير أجنة من الخلايا الجذعية البشرية والخلايا الجذعية فى الفئران، والتى قال علماء معهد وايزمان إنها يمكن أن تحمل المفتاح لفهم كيفية تطور الأعضاء فى الأجنة، بهدف مستقبلى يتمثل بتصنيع أعضاء بديلة للأشخاص المحتاجين لذلك، لكن البحث، الذى نُشر يوم الاثنين فى مجلة Cell، يثير أيضاً أسئلة أخلاقية، تتعلق بالحدود التى يجب الالتزام بها فى ظل كل هذا التطور والنجاح.
قصة الطفل إيلي جيمس الذي ولد بوزن نصف كيلوغرام فقط يثير الجدل !