أفادت دراسة أن باحثين صمموا نموذجا يشبه الجنين من خلايا جذعية، يمكن أن يوفر “مخططا” لجسم الإنسان عند تشكله.
وسيسمح إنجاز باحثي جامعة كامبريدج للخبراء بدراسة ما يسمى بفترة “الصندوق الأسود” من التطور البشري.
ويبدو أن العلماء غير قادرين على مراقبة هذه الفترة من التنمية البشرية بشكل مباشر في المختبر، نتيجة للقيود الأخلاقية والقانونية على الأبحاث الجنينية.
وقد يساعد النموذج في الكشف عن أسباب العيوب الخلقية أو الأمراض، التي تبدأ أثناء “تكوّن المعيدة” (المرحلة الأولية في التطور الجنيني)، وغالبا ما ترتبط بالكحول والأدوية والمواد الكيميائية والعدوى.
ويمكن أن يساعد الفهم الأفضل لتلك الفترة من التكوّن لدى البشر، في تسليط الضوء على الحالات الأخرى، بما في ذلك العقم والاضطرابات الوراثية والإجهاض.
وقال معد الورقة البحثية وعالم الوراثة، ألفونسو مارتينيز-أرياس، من جامعة كامبريدج: “نموذجنا ينتج جزءا من مخطط الإنسان. من المثير أن نشهد العمليات التنموية التي كانت حتى الآن مخفية عن الأنظار – وعن الدراسة”.
وكانت دراسة فترة “الصندوق الأسود” هذه، والمعروفة باسم gastrulation، مستحيلة سابقا على البشر لأن القيود القانونية تمنع زراعة الأجنة في المختبر بعد 14 يوما – النقطة التي تبدأ عندها العملية.
واختير هذا الحد القانوني باعتباره العتبة التي لم يعد من الممكن للجنين بعدها تشكيل توأم، ولكنه منع الخبراء من مراقبة “مخطط” جسم الإنسان أثناء تشكله.
وخلال فترة gastrulation، يتم تشكيل 3 طبقات من الخلايا – الأديم الظاهر والأديم المتوسط والأديم الباطن – والتي تستمر، بشكل عام، لتشكيل الجهاز العصبي للجسم والعضلات والأمعاء.
وفي دراستهم، وضع البروفيسور مارتينيز أرياس وزملاؤه الخلايا الجذعية الجنينية في “آبار صغيرة” لإنشاء ما يسمى بـ “gastruloids”، والتي تشبه الأجنة البشرية خلال المراحل المبكرة من التطور، في زهاء 18-21 يوما بعد الحمل.
وعند معالجة النماذج بإشارات كيميائية، لاحظ الباحثون تطعيم gastrulation بطول محورها إلى نهايتها، ما أدى إلى تشغيل الجينات في أنماط محددة أظهرت “توقيعا واضحا” للعملية التي تشكل أجزاء مختلفة من جسم الإنسان.
وفي الجنين الحقيقي، ستؤدي هذه العملية في نهاية المطاف إلى إنشاء هياكل جسدية مثل العضلات الصدرية والعظام والغضاريف.
وقالت المعدة وعالمة الجينات، نعومي موريس، من جامعة كامبريدج: “هذا نظام نموذج جديد مثير للغاية، سيسمح لنا بالكشف عن عمليات التطور الجنيني البشري المبكر في المختبر والتحقيق فيها لأول مرة”.
ويأمل الباحثون أن النموذج يمكن أن يساعد في تفسير أسباب العيوب الخلقية البشرية وتطوير اختبارات لها، لدى النساء الحوامل.
ووفقا لخبيرة علوم التكاثر بجامعة كوليدج لندن، جويس هاربر- التي لم تشارك في الدراسة الحالية – فقد تمت الإشارة إلى gastrulation “باعتبارها أهم مرحلة في حياتنا”.
ونُشرت النتائج الكاملة للدراسة في مجلة Nature.
