أنتج العلماء في المختبر كيانا يشبه إلى حد كبير جنينا بشريا مبكرا، دون استخدام الحيوانات المنوية أو البويضات أوالرحم.
ويقول 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.
