خلايا البيض مصنوعة من الحمض النووي من الجلد البشري المخصب في المختبر

تم تطوير الأجنة البشرية من البيض بالنظر إلى الحمض النووي لخلايا الجلد البالغة – وهو إنجاز تم تحقيقه سابقًا في الفئران. قد يوفر هذا يومًا ما وسيلة للأزواج المثليين أو النساء الذين يعانون من مشاكل الخصوبة لإنجاب أطفال يرتبطون بيولوجيًا كلا والديهم.

يعرف العلماء بالفعل كيفية إعادة إنتاج الحيوانات عن طريق الاستنساخ. يتضمن ذلك استبدال نواة البيض ، المليئة بالمواد الوراثية ، مع خلية الجسم ، مثل خلية الجلد. لكن بصرف النظر عن القيود القانونية المتعلقة بالاستنساخ البشري ، يريد العديد من الأزواج الأطفال الذين لديهم مزيج من جيناتهم ، مما يتطلب الحيوانات المنوية والبيض ، كما يقول شوخرات ميتاليفوف من جامعة أوريغون للصحة والعلوم.

الالتفاف حول هذا أمر صعب لأن البيض والحيوانات المنوية تعتبر فردية ، مما يعني أنهما يحملان مجموعة واحدة فقط من الكروموسومات بدلاً من المعتاد. التحدي ، إذن ، هو النصف من المجموعة الكاملة من الكروموسومات الموجودة في خلايا مثل خلايا الجلد – بعد اختيار مزيج صحي من الجينات الأصلية ، كما يحدث عادة في الطبيعة.

تقوم الفتيات بتطوير جميع بيضهن بينما لا يزالون في الرحم ، حيث يمر السلف من خلايا البيض – التي تحتوي في الأصل على 46 كروموسومات – من خلال عملية تفصيلية من التكرار والمزج والانقسام إلى النصف إلى 23 كروموسومات.

تساءل Mitalipov عما إذا كان بإمكانه تقليد هذه العملية في مختبره من خلال الاستفادة من العمليات الكيميائية الطبيعية التي تفضل هذا الانقسام في البيض البشري الناضج ، قبل وأثناء الإخصاب.

بعد تحقيق ذلك في الفئران ، اختبر هو وزملاؤه الآن النهج في تجربة مرحلة مبكرة في الناس. قاموا أولاً بإزالة النواة من مئات البيض التي تبرعت بها النساء الأصحاء. تم القبض على هذه البيض في مرحلة دقيقة في تطورها المرتبطة بانقسام الكروموسوم. بعد ذلك ، وضعت نواة خلايا الجلد التي تسمى الخلايا الليفية من متطوعة صحية في هذه البيض. تُظهر الصور التي يتم التقاطها عبر المجهر الكروموسومات التي تصطف على المغزل ، والسقالات داخل الخلايا لفصل الكروموسومات.

بعد ذلك ، حقق الفريق الحيوانات المنوية من متبرع صحي لتخصيب بعض البيض. هذا نهج مشابه لتلك المستخدمة لجعل الأطفال يستخدمون الحمض النووي للميتوكوندريا للشخص الثالث ، والذي يتم في بعض الأحيان لتقليل خطر حدوث بعض الحالات الوراثية.

عادةً ما يؤدي هذا الحقن إلى وضع بيضة لوضع اللمسات الأخيرة على اختيار الكروموسوم والتخلص من الحمض النووي المكررة استعدادًا لتلقي المزيد من الحيوانات المنوية. ولكن في البيض المشتق من البشرة ، توقفت هذه العملية ، مع صمغ الكروموسومات ولكنها لا تنتهي من الانفصال. لذا حاول الباحثون مرة أخرى بمجموعة جديدة من البيض المخصب ، وهذه المرة باستخدام نبضات كهربائية تسمح للكالسيوم بالتسرع إلى البيض – محاكاة إشارة طبيعية يتم تشغيلها عندما تلامس خلية الحيوانات المنوية خارج البويضة – واحتضان البيض مع دواء يغيرها من الحالة غير النشطة عادة ما قبل الإخصاب.

خلال سلسلة من الاختبارات ، حقق الباحثون أخيرًا البيض الذي انتقم إلى النصف من كروموسومهم ، مما يلغي إجراءات إضافية. بحلول نهاية التجربة ، أصبحت 9 في المائة من البيض المخصب من الكيسة الأريمية-كرة من الخلايا التي تتشكل حوالي خمسة أو ستة أيام بعد التخصيص ، وهو ما يتم نقله عادة إلى الرحم أثناء التلقيح الاصطناعي. لم يحاول الباحثون مثل هذا النقل أو الحفاظ على الكيسة الأريمية بعد ستة أيام.

لكن مزيج الجينات التي تشكلت الكروموسومات المتبقية بدا عرضة بشكل خاص للعيوب. يقول ميتينوري سايتو من جامعة كيوتو في اليابان: “أشعر أن هذا النهج غير ناضج حاليًا لدرجة لا يمكن النظر فيه للتطبيق السريري”.

تتفق Katsuhiko Hayashi من جامعة أوساكا في اليابان ، حيث وجد طريقة “متطورة للغاية ومنظمة جيدًا” ولكنها “غير فعالة ومحفوفة بالمخاطر للتطبيق السريري الفوري”. ومع ذلك ، يقول هاياشي إن الفريق حقق “اختراقًا كبيرًا في جينوم الإنسان إلى النصف”. يقول: “ستنشأ التقنيات الجديدة من هذا الإنجاز”.

يقول Mitalipov إن الانتقادات عادلة ، مضيفًا أن فريقه يعمل على التغلب على مشكلة العيب. يقول: “خلاصة القول هي أننا في منتصف الطريق هناك ، لكن لا يزال ليس بالضبط حيث نحتاج إلى أن نكون”.