آمار جهانی نشان میدهد که از هر شش نفر در دنیا، یک نفر ناباروری و سقط را تجربه میکند. این چالش بزرگ، میلیونها زوج را در سراسر جهان درگیر کرده است. در حالی که تولیدمثل انسانی در طول تاریخ یک فرایند طبیعی و شناختهشده (برخورد اسپرم با تخمک) بوده است، با پیشرفتهای اخیر در زیستشناسی سلولی و مهندسی ژنتیک، قوانین بنیادین تولیدمثل در حال تغییر هستند.
در یک دستاورد علمی خیرهکننده، دانشمندان آمریکایی برای نخستین بار موفق شدند جنینهای اولیه انسانی را با استفاده از DNA گرفتهشده از سلولهای پوست انسان تولید کنند. این کشف توسط تیم پژوهشی دانشگاه علوم و بهداشت اورگان (OHSU)، نه تنها امید به خانوادهداری برای میلیونها نفر را افزایش میدهد، بلکه مسیرهای جدیدی را برای مهندسی ژنتیک، سلولهای بنیادی و گامتزایی در شرایط آزمایشگاهی باز میکند.
این پیشرفتها همچنین ابزارهایی برای حل مسائل مختلف ژنتیکی و خویشاوندی، نظیر آزمایش ازدواج فامیلی یا آزمایش پدر فرزندی، فراهم میآورد
در این مقاله به تشریح روش انقلابی ساخت جنین انسانی از سلول پوست، کاربردهای گسترده آن در درمان ناباروری و همچنین چالشهای فنی و اخلاقی پیش رو میپردازیم.
گامتزایی در شرایط آزمایشگاهی (IVG) و ساخت تخمک از پوست
تکنیک ابداعی که منجر به تولید جنینهای اولیه شد، بخشی از حوزه نوظهور گامتزایی در شرایط آزمایشگاهی (In vitro gametogenesis – IVG) است که هدف آن تولید سلولهای جنسی (تخمک و اسپرم) خارج از بدن انسان است.
انتقال هسته سلول سوماتیک (SCNT): کپیبرداری از تکنیک شبیهسازی دالی
محققان برای ساخت تخمک، یک فرآیند پیچیده چندمرحلهای را به کار گرفتند:
- برداشت هسته سلول پوستی: گروه پژوهشی OHSU ابتدا هسته سلول پوستی انسان را جدا کرد. این هسته شامل نسخه کامل کد ژنتیکی بدن و ۴۶ کروموزوم فرد است.
- انتقال به تخمک اهدایی: هسته جداشده سپس درون یک تخمک اهدایی قرار گرفت که اطلاعات ژنتیکی هسته خودش از آن حذف شده بود. این فرآیند انتقال هسته سلول سوماتیک (SCNT) نامیده میشود و همان رویکرد اساسی است که نخستین پستاندار شبیهسازیشده، گوسفند دالی، با آن در سال ۱۹۹۶/۱۹۹۷ به دنیا آمد.
- شروع تقلید میوز: در این مرحله، سیتوپلاسم تخمک اهدایی باعث میشود هسته سلول پوست نیمی از کروموزومهای خود را دور بریزد و میوز (تقسیم سلولی جنسی) را تقلید کند.
ابداع روش میتمیوزیس (Mitomeiosis) در OHSU
با این حال، چالش اصلی این بود که تخمک مصنوعی هنوز آماده لقاح نبود، زیرا باید فقط ۲۳ کروموزوم میداشت تا با اسپرم ترکیب شود. پژوهشگران برای رفع این مشکل، فرآیند جدیدی را ابداع کردند و آن را «میتمیوزیس» (Mitomeiosis) نامیدند. این فرآیند ترکیبی از میتوز و میوز است و تخمک را وادار میکند تا کروموزومهای اضافی را کنار بگذارد تا سلولهای سالم و قابل باروری تولید شوند.
پروفسور شوخرات میتالیپوف، مدیر مرکز درمان سلولهای جنینی و ژندرمانی OHSU، در مورد این ابداع گفت: “ما به چیزی دست یافتیم که پیشتر غیرممکن تصور میشد. طبیعت دو روش تقسیم سلولی را به ما ارائه داد و ما به تازگی روش سومی را توسعه دادیم.”
مطالعه منتشر شده در Nature Communications نشان داد که از ۸۲ تخمک عملکردی تولید شده، برخی از آنها پس از لقاح با اسپرم، تا مراحل اولیه رشد جنینی (بلاستوسیست) پیش رفتند. طبق پروتکلهای اخلاقی، هیچ یک از جنینها فراتر از روز ششم رشد داده نشدند، زیرا این مطالعه برای اهداف آزمایشگاهی و علمی طراحی شده بود ، نه برای آنکه به باروری انسانی بینجامد.
کاربردهای بالقوه ساخت جنین از سلول پوست; امید برای میلیونها نفر
این فناوری نوظهور پتانسیلهای بینظیری برای آینده درمان ناباروری دارد و میتواند به گروههایی که از روشهای فعلی مانند لقاح مصنوعی (IVF) نمیتوانند بهرهمند شوند، کمک کند:
درمان ناباروری در زنان مسن و بیماران خاص
این پیشرفت میتواند به افراد زیر کمک کند:
- زنان مسن: زنانی که به دلیل کهولت سن، تخمکهای قابل استفاده و بارور ندارند.
- بیماران سرطانی نابارور: افرادی که به دلیل درمان سرطان یا دیگر بیماریها، توانایی تولید تخمکهای زنده یا اسپرم کافی را از دست دادهاند.
- افراد با سلولهای جنسی محدود: این روش در آینده میتواند منجر به ایجاد سلولهای تخمک یا اسپرم مشابه از طریق ماده ژنتیکی سلولهای پوست شود که برای افراد با مشکل ناباروری کمکحال خواهد بود.
همچنین، این پژوهشها تاکید میکنند که برای موفقیت باروری در این شرایط، بررسی دقیق جنین ضروری است و اهمیت آزمایش ژنتیک بارداری و انجام آزمایش ژنتیک جنین را در مراحل اولیه نشان میدهد
چالشهای فنی و ایمنی: نرخ موفقیت پایین و مسائل اخلاقی
با وجود هیجان ناشی از این دستاورد، متخصصان تأکید دارند که این فناوری هنوز خام و با خطای زیاد همراه است و تا استفاده بالینی از آن حداقل یک دهه راه است.
دلایل نرخ موفقیت پایین و نقصهای کروموزومی
نرخ موفقیت فعلی این روش تنها حدود ۹٪ گزارش شده است. دلایل اصلی این نرخ پایین، به شرح زیر است:
- حذف تصادفی کروموزومها: تخمک بهصورت تصادفی تصمیم میگیرد کدام کروموزومها را کنار بگذارد . این تصادفی بودن یعنی تخمک نهایی ممکن است از برخی کروموزومها دو نسخه و از برخی دیگر هیچ نسخهای نداشته باشد (آنیوپلوئیدی). جنینها معمولاً اگر کروموزومهای خیلی زیاد یا خیلی کمی داشته باشند، از بین میروند و اکثر آنها در مرحله ۴ تا ۸ سلولی متوقف شدند.
- عدم بازآرایی DNA (کراسینگ اور): مرحله حیاتی بازآرایی DNA (کراسینگ اور) که در لقاح طبیعی برای جلوگیری از انتقال بیماریهای ژنتیکی و تضمین سلامت ژنوم ضروری است، در این روش انجام نمیشود.
ضرورت گفتوگوی عمومی و نظامهای نظارتی قوی
پیشرفتهایی در این مقیاس، که مرزهای تولیدمثل را جابجا میکنند، نیازمند نظارت دقیق هستند. محققان تأکید دارند:
- نیاز به گفتوگوی شفاف با جامعه و جلب اعتماد عمومی حیاتی است.
- رعایت استانداردهای اخلاقی و قوانین پزشکی در خصوص توسعه این حوزه الزامی است.
- این پیشرفت نیاز به نظام نظارتی قوی برای اطمینان از مسئولیتپذیری را نشان میدهد.
نتیجهگیری: آینده باروری انسانی در دست علم و اخلاق
ساخت جنین انسانی از سلول پوست توسط دانشمندان OHSU یک دستاورد بزرگ علمی و پزشکی است که پتانسیل متحول کردن حوزه گامتزایی در شرایط آزمایشگاهی را دارد. این فناوری در کنار توسعه مهندسی ژنتیک و سلولهای بنیادی، امید به خانوادهداری برای میلیونها نفر، از جمله افراد ناباروررا فراهم میکند.
اگرچه این فناوری فعلا فقط در سطح تحقیقاتی است و نرخ موفقیت پایین ۹٪ و چالشهای ایمنی دارد، اما آینده به همین سمت خواهد رفت، زیرا بیماران بیشتری هستند که دیگر نمیتوانند صاحب فرزند شوند. موفقیت این فناوری نیازمند غلبه بر این چالشهای فنی و همچنین همراهی جامعه از طریق گفتوگوی شفاف، اعتماد عمومی و نظامهای نظارتی قوی است
آینده علم باروری به سرعت در حال تغییر است. نظر شما در مورد کاربرد این فناوری در آینده چیست؟ دیدگاهها و پرسشهای خود را در بخش نظرات با ما و دیگر خوانندگان به اشتراک بگذارید.
پرسشهای متداول (FAQ)
آیا این روش هماکنون برای استفاده بالینی آماده است؟
خیر. فناوری هنوز در مرحله تحقیقاتی است و برای رفع چالشهای ایمنی و فنی، استفاده بالینی ممکن است بیش از یک دهه طول بکشد.
آیا این روش ایمن است؟
در حال حاضر ایمنی کامل تضمین نشده است. چالشهای اصلی شامل حذف تصادفی کروموزومها و عدم انجام بازآرایی DNA است که احتمال بروز بیماریهای ژنتیکی را بالا میبرد.
چه کسانی میتوانند از این فناوری بهرهمند شوند؟
افرادی که تخمک یا اسپرم کافی ندارند و کسانی که بر اثر درمانهای پزشکی دچار ناباروری شدهاند.