نجح العلماء في إعادة برمجة الخلايا الجذعية وتحويلها إلى خلايا سليفة للحيوانات المنوية

يسعى العلماء منذ فترة طويلة لإنتاج الحيوانات المنوية والبويضات في المختبر. وهذا لن يُمكّنهم فقط من فهم إحدى أهم العمليات البيولوجية بشكل أفضل، بل قد يُمكّنهم أيضًا من تطوير طرق جديدة لمساعدة الأزواج الذين يعانون من العقم. باستخدام الخلايا الجذعية الجنينية، القادرة نظريًا على التحول إلى أي نوع من الخلايا، أحرزت عدة مجموعات بحثية تقدمًا في السنوات الأخيرة، ولكن لم ينجح أحد في إنتاج خلايا جنسية قابلة للحياة.

اكتشف علماء في جامعة كيوتو مؤخرًا طريقةً لإعادة برمجة الخلايا الجذعية الجنينية للفئران وتحويلها إلى خلايا سليفة للحيوانات المنوية، وباستخدام الحيوانات المنوية الناتجة، يُنتجون فئرانًا سليمة. قد يُؤدي بحثهم في نهاية المطاف إلى علاجات جديدة للعقم عند الذكور. ومع ذلك، ووفقًا لقائد الفريق، عالم الأحياء ميتينوري سايتو، فإن هذا سيتطلب حل العديد من القضايا التقنية والأخلاقية "الصعبة للغاية".

كما هو معروف، تتطور الحيوانات المنوية والبويضات من الخلايا الجرثومية الأولية (PGCs). تتشكل الخلايا الجرثومية الأولية في المراحل المبكرة من التخلق الجنيني من كتلة من الخلايا تُسمى الأديم الظاهر. قبل عدة سنوات، تعلم العلماء كيفية أخذ خلايا الأديم الظاهر من جنين فأر وتحويلها إلى خلايا جذعية أديم ظاهر، قادرة على التجدد طويل الأمد في المختبر. كان الباحثون يأملون في إمكانية استخدام هذه الخلايا للحصول على خلايا جرثومية أولية، وفي النهاية، حيوانات منوية وبويضات. ولكن على الرغم من سنوات من التجارب، لم ينجح أحد بعد. وقد خلص علماء يابانيون إلى أنه عندما تكتسب خلايا الأديم الظاهر الجذعية المُحصل عليها في المختبر القدرة على النمو لفترة طويلة، فإنها تفقد قدرتها على تكوين خلايا جرثومية.

لذا، غيّر الباحثون نهجهم، فقرروا زراعة الخلايا الجذعية الجنينية للفئران في مزيج من عوامل النمو للحصول على خلايا مشابهة لخلايا الأديم الظاهر، والتي تعيش لبضعة أيام فقط. ووجد الباحثون أنه يمكن استخدام خلايا عمرها يومان للحصول على خلايا مشابهة للخلايا الجرثومية البدائية. وعند حقنها في خصيتي فئران غير قادرة على إنتاج حيواناتها المنوية، نضجت هذه الخلايا الجذعية البدائية إلى حيوانات منوية، والتي نجحت في تخصيب البويضات في التجارب المعملية. وزرع العلماء الأجنة الناتجة في أمهات بديلات، وأنتجت ذرية طبيعية. ونمت الفئران المولودة بهذه الطريقة غير العادية لتصبح إناثًا وذكورًا خصبة، وأنتجت لاحقًا أيضًا ذرية سليمة. وبالمثل، يمكن الحصول على ذرية خصبة من الخلايا الجذعية متعددة القدرات المستحثة (iPSCs) المتمايزة من خلايا الجلد البالغة.

كل ما أستطيع قوله هو: "يا إلهي! هذا إنجازٌ مذهل!"، هذا ما قالته أورلي لاشام-كابلان، عالمة الأحياء الإنجابية في جامعة موناش بأستراليا.

ويقول أماندر كلارك، عالم الأحياء في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس، والذي يصف عمل الباحثين اليابانيين بأنه "اختراق حاسم في فهمنا لكيفية تطور الخلايا الجرثومية"، إن هذا العمل يقدم دليلاً على أن "الخلايا الجرثومية البدائية المشتقة من الخلايا الجذعية الجنينية يمكن أن تتطور إلى خلايا جرثومية وظيفية".

يقول سايتو إنه لا يزال هناك العديد من العقبات التي يجب التغلب عليها. ويرغبون في تعلم كيفية تنفيذ عملية إنتاج الحيوانات المنوية الناضجة بالكامل مباشرةً في المختبر، بدلاً من حقن خلايا جنسية شبيهة بالخلايا البدائية في الخصيتين لتنضج. كما يهدفون إلى إنتاج بويضات في المختبر، ليس فقط لفهم العملية نفسها، بل أيضاً لمحاولة مساعدة النساء المصابات بالعقم في نهاية المطاف. ولكن أولاً، لنقل نتائجهم إلى العيادة، عليهم التأكد من أن "الوصفة" التي توصلوا إليها، والتي أثبتت نجاحها الكبير في الخلايا الجذعية للفئران، ستنجح في الخلايا البشرية.

[ 1 ]، [ 2 ]