موجودات انسان- موش برای کمک به افراد نیازمند پیوند عضو ساخته می‌شوند

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، فاطمه صائبی صفت- یک گروه تحقیقاتی در ژاپن به تازگی تائیدیه دولت را برای انجام آزمایش‌هایی دریافت کرده‌اند که در آن قرار است از نوعی سلول‌های بنیادی (سلول‌هایی که تقریبا می‌توانند در تمام سلول‌ها رشد کنند) برای قرار دادن در جنین حیوانات استفاده کنند. این در حالی است که انجام پژوهش‌های مرتبط با تولید جنین‌های انسان-حیوان در کشور‌های مختلف جهان ممنوع شده است.

این سلول‌های انسانی که «سلول‌های بنیادی پرتوان القایی» یا به اختصار iPS نام دارند، زمانی که داخل بدن جنین قرار می‌گیرند، می‌توانند در یک اندام خاص رشد کنند. اگر همه این موارد خوب پیش بروند، محققان قصد دارند در نهایت اندام‌های انسانی را در حیوانات دیگری مانند خوک‌ها پرورش دهند. محققان امیدوارند که روزی این اندام‌ها را برای پیوند عضو در افرادی که با مشکلات جسمی بزرگی دست و پنجه نرم می‌کنند، پرورش دهند.

گفتنی است که سلول‌های بنیادین پرتوان القایی نوعی از سلول‌های بنیادین پرتوان هستند که به صورت مصنوعی از یک سلول غیر پرتوان به دست می‌آیند، که معمولا این سلول‌ها، یاخته‌های پیکری بالغ هستند و این کار از طریق فرایند‌هایی است که سلول را به اجبار و از طریق مکانیسم‌هایی وادار به بیان ژن‌ها و عوامل رونویسی مشخصی می‌کنند.

رونالد پارچم، استادیار علوم اعصاب دانشکده پزشکی بیلور در هوستون، که نقشی در انجام این تحقیقات جدید ندارد، در مورد این طرح دانشمندان ژاپنی می‌گوید: من شخصا از شنیدن این خبر هیجان‌زده‌ام. این تحقیقات پتانسیل فوق‌العاده‌ای برای کمک به افرادی است که در طیف گسترده‌ای از بیماری‌ها قرار می‌گیرند و یا نیاز به پیوند عضو دارند.

چگونه به اینجا رسیدیم؟
ژاپن در ماه مارس گذشته به دلیل ممنوع کردن تحقیقات و پروژه‌های مربوط به رشد سلول‌های انسانی در جنین حیوانات در صدر تیتر خبر‌های جهانی قرار گرفت. اما هیرومیتسو ناکوشی، زیست شناس سلول‌های بنیادی دانشگاه استانفورد و دانشگاه توکیو توانست با کسب تائیدیه از دولت این کشور ورق را به نفع خود برگرداند.

هیرومیتسو ناکوشی بیش از یک دهه بود که انتظار این لحظه را می‌کشید. او سال‌ها برنامه‌ریزی کرد تا بالاخره توانست تائیدیه پیگیری یکی از بحث‌برانگیزترین مطالعات علمی یعنی آزمایش جنین انسان- حیوان را از جانب دولت ژاپن دریافت کند. او به عنوان پژوهشگر برجسته سلول‌های بنیادی در دانشگاه توکیو و استنفورد از کشوری به کشور دیگر رفته و رویای خود را درمورد اینکه روزی بتواند اعضای شخصی شده انسان را در حیواناتی نظیر گوسفند یا خوک رشد دهد، دنبال کرده است. او هم‌اکنون در انتظار تصویب رسمی وزارت آموزش، فرهنگ، ورزش، علوم و فناوری ژاپن است تا بتواند کار تحقیقاتی‌اش را به صورت رسمی آغاز کند.

 

اگر این سلسله مراتب درست پیش برود، ناکوشی امیدوار است که بتواند گام بزرگی در زمینه سلول‌های بنیادی بردارد و جنین‌های موش و موش صحرایی پرورش دهد که از لحاظ ژنتیکی دستکاری شده‌اند و در آن‌ها لوزالمعده وجود ندارد. در واقع ناکوشی با این کار قصد دارد سلول‌های بنیادی پرتوان القایی را وارد بدن جنین این حیوانات کند تا بتوانند لوزالمعده درست کنند. به این معنا که این سلول‌های بنیادی قرار است در بدن حیوانات لوزالمعده برای انسان درست کنند.

زمانی که جنین‌ها پرورش داده شدند و موش‌ها و موش‌های صحرایی کامل به دنیا آمدند، محققان دو سال تمام باید روی آن‌ها تحقیق کنند و آن‌ها را رصد کنند. این مرحله اهمیت ویژه‌ای دارد، زیرا دولت محدودیت‌های خاصی را برای این تحقیق در نظر گرفته است. به طور مثال، اگر دانشمندان سلول‌های بنیادی را در بیش از ۳۰ درصد مغز این جوندگان پیدا کنند، باید این آزمایش را به طور کامل متوقف کنند. این موضوع برای آن است که مطمئن شوند «انسانی کردن» حیوانات به دنیای واقعی ورود نکند.

 

گفتنی است، که تنها پس از این مرحله است که پژوهشگران می‌توانند درخواست تائیدیه چنین کاری را روی خوک‌ها مطرح کنند. قابل ذکر است که تاکنون چندین جنین انسان- حیوان مثل جنین خوک- انسان و گوسفند- انسان تولید شده‌اند، ولی به آن‌ها اجازه توسعه کامل داده نشده است.

موش انسانی شده
اصطلاح انسان‌سازی یک اصطلاح سربسته و ابهام‌دار است. پارچم در این مورد می‌گوید: برخی از دانشمندان و اخلاق‌گرایان نگران این هستند که اگر تعداد زیادی سلول انسانی به مغز موش تزریق شود، ممکن است مغز موش به نوعی در شناخت خود دچار تغییر شود یا توانایی ذهنی موش تغییر یابد.

وی افزود: واقعیت این است که هنوز ما نمی‌دانیم با تزریق سلول انسانی به مغز موش چه اتفاقی رخ خواهد داد. با این حال تجربیات ما نشان می‌دهد که خیلی بعید است با این کار، موش بتواند به قابلیت‌های انسانی دست یابد. آنچه که می‌توانیم حدس بزنیم این است که با تزریق سلول‌های انسانی، مغز موش چین خوردگی‌های بیشتری بخورد یا فرستنده‌های عصبی بیشتری در مغزش ایجاد شود.

به عبارت دیگر، پارچم معتقد است که موش هیبریدی ممکن نیست که رفتار‌های انسانی از خود نشان دهد، اما ممکن است در مغز آن، ویژگی‌های مولکولی خاصی یافت شود که شبیه به انسان هستند.

ناکوشی نیز این سناریو را غیرمحتمل می‌داند. وی در آزمایش‌های قبلی خود سلول‌های بنیادی پرتوان القایی یا iPS را درون یک نطفه بارور شده گوسفند تزریق کرد و سپس در دانشگاه استانفورد، این جنین را در رحم یک گوسفند قرار داد. این سلول‌های تزریق شده، توانستند جنین را به یک موجود عجیب و غریب انسان- گوسفند تبدیل کنند. این جنین هیبریدی نتوانست کامل شود و پس از ۲۸ روز از بین رفت.

ناکوشی در مورد این آزمایش می‌گوید: تعداد سلول‌های انسانی که در بدن گوسفند رشد یافتند بسیار کم بود و نسبت آن یک در هزار یا یک در ده هزار بود. در این سطح، حیوانی با صورت انسانی هرگز متولد نخواهد شد. تیم ناکوشی قصد دارد اندام‌های دیگری از جمله کبد و کلیه انسان را نیز درون بدن موش‌ها رشد بدهند.

 

 سوالات و بحث‌های اخلاقی
روش ناکوشی از نظر علمی کاملا صحیح است، زیرا فقط شامل تزریق سلول‌های یک گونه در جنین گونه‌های دیگر نمی‌شود؛ به این دلیل که این روش همیشه جواب نمی‌دهد. بلکه او قرار است از روش دیگری به نام «کایمرا» استفاده کند که ترکیبی از سلول‌های دو یا چند ارگانیسم است.

پارچم در مورد این روش می‌گوید: هر زمان که از سلول‌های یک گونه استفاده می‌کنید و آن را با سلول‌های گونه‌های دیگر ترکیب می‌کنید، جنین میزبان بهتر عمل می‌کند.

وی افزود: مثلا اگر یک سلول موش صحرایی بگیرید و آن را درون بلاستوسیست موش معمولی (مرحله‌ای از مراحل جنینی بین ۳ تا ۵ روز از مهره‌داران) قرار دهید، سلول‌های موش صحرایی تقریبا بی‌اثر خواهند بود. به همین دلیل به طور کلی، روش کایمرا جواب نمی‌دهد.

از سوی دیگر، زمانی که تمام یک اندام، مثل لوزالمعده، در بدن میزبان قرار می‌گیرند، سلول‌های تزریق شده شانس بیشتری برای رشد و نمو دارند. زیرا به قول پارچم، مجبور نیستند که برای تولید آن اندام (لوزالمعده) رقابت کنند.

پارچم در این مورد می‌گوید: علاوه بر این، زمانی که یک اندام به صورت کامل درون بدن یک میزبان قرار می‌گیرد، سلول‌های دیگر در تولید بافت یا اندام خاص مشارکت می‌کنند.

پارچم خاطر نشان می‌کند که دانشمندان چندین دهه است که «کیمریسم» (روش ایجاد کایمرا) را در حیوانات غیر انسانی – مخصوصا آن‌هایی که با هم ارتباط گونه‌ای دارند مثل مرغ و بلدرچین- به کار می‌برند. زیرا این روش به آن‌ها کمک می‌کند تا اطلاعات بیشتری در مورد زیست شناسی رشد کسب کنند.

او می‌گوید: توانایی ما در ساخت انسان‌های کایمرا بسیار کم است. همه شواهد و مدارک دال بر این هستند که سلول‌های انسانی در گونه‌های دیگر مثل خوک، موش و موش صحرایی و همچنین گوسفند بسیار ضعیف عمل می‌کنند. به همین دلیل آزمایش‌ها روی کایمرای غیرانسان موفقیت‌آمیزترند.

با این حال پارچم معتقد است که پژوهش‌هایی نظیر پژوهش‌های ناکوشی بیشتر از آزمایش روی موش یا گوسفند با نگرانی‌ها و مسائل اخلاقی مواجه می‌شوند.

در حال حاضر دانشمندان باید منتظر شوند تا ببینند آزمایش‌های ناکوشی چگونه پیشرفت می‌کند. ناکوشی در این می‌گوید: ما انتظار نداریم که بلافاصله بعد از آغاز تحقیقات اندام‌های انسانی را تولید کنیم. با این حال، تحقیقات‌مان را بر اساس دانشی که تا این مرحله روی حیوانات به دست آورده‌ایم، پیش خواهیم برد.

در ایالات متحده آمریکا تاکنون چندین هیبرید انسان و حیوان تولید شده، اما هرگز به پایان نرسیده است. اینچنین تحقیقاتی باید در آمریکا تامین اعتبار ویژه شوند، همانگونه که در سال ۲۰۱۵، موسسه ملی سلامت مبلغی را برای پرداخت هزینه چنین تحقیقاتی تعیین کرد.

نقش ایرانی‌ها در ساخت کایمرا از باستان تا امروز
آمیژه یا شیمر یا کایمِرا اصطلاح معمول برای موجودات مخلوط است. در علم کیمیاگری باستان و امروزه در ژنتیک مخلوطی از حیوان و انسان را کایمرا می‌نامند. آمیژه یا کایمرا انواع مختلفی دارد: موجودی مخلوط از دو حیوان، موجودی مخلوط از یک حیوان و یک انسان، موجودی مخلوط از چندین حیوان.

سال‌ها پیش محققانی همچون اریش فون دنیکن یا والتر ارنستینگ ادعا کردند که تندیس/‌های موجود در مصر و بابل و ایران که انسان‌هایی را با سر حیوانات نشان می‌دهد یا حیواناتی مخلوط از چند حیوان (مانند ابوالهول که سر انسان و بدن شیر دارد) همگی روزگاری وجود داشته‌اند و فقط برای تزیین ساخته نشده بودند.

جابر بن حیان و کایمرا
جابر بن حیان کیمیاگر مشهور ایرانی در بیش از ۱۲۰ کتابی که نوشته است یافته‌های کیمیاگری خود را شرح داده و در یکی از کتاب‌های بسیار معروفش به نام کتاب سنگ‌ها (کتاب الحجار) طرز ساخت چنین حیواناتی را آموزش داده و حتی فراتر از آن هم رفته است.

دانشمند ایرانی‌ای که رویان نیمه‌انسان نیمه‌پرنده ساخت
علی همتی بیروانلو، دانشمند ایرانی در دانشگاه راکفلر آمریکا به کمک تیم تحقیقاتی‌اش در خرداد ماه پارسال موفق به تولید رویانی نیمه انسان نیمه مرغ در آزمایشگاه شد. این دانشمندان این کار را برای کسب اطلاعات بیشتر درباره نحوه تغییر سلول‌ها به یک جنین انجام دادند.

محققان امیدوارند که با پیوند سلول‌های بنیادی انسان به رویان‌های تازه شکل گرفته مرغ بتوانند اطلاعات بیشتری درباره نحوه تبدیل سلول‌ها به جنین کسب کنند. آن‌ها معتقدند که این یافته‌ها می‌تواند منجر به ایجاد روش درمانی جدیدی برای اختلالات رشد شود. این پیشرفت علمی منجر به واکنش‌های مختلفی در فضای مجازی شده است.

این گروه از سلول خاص که «سازمان‌دهندگان» نام دارند، سیگنال‌های مولکولی تولید می‌کنند که باعث رشد و توسعه سلول‌ها به روش‌های خاصی می‌شود. وقتی یک سازمان‌دهنده از یک رویان به رویانی دیگر پیوند زده می‌شود، میزبان جدید را مجبور به تولید ستون فقرات ثانویه و سیستم عصبی مرکزی می‌کند که مکمل مغز و نخاع می‌شود.

دستورالعمل‌های اخلاقی آزمایش روی رویان‌های انسان را محدود می‌کند با این حال دانشمندان نمی‌دانستند که سازمان‌دهنده مشابهی در انسان‌ها وجود دارد. برای مثال، در ماساچوست آزمایش روی رویان‌هایی که بیش از ۱۴ روز از رشدشان نمی‌گذرد، مجاز است که برابر با زمان تشکیل سلول‎های سازمان‌دهنده است. برای حل این مشکل، دکتر بریوانلو با استفاده از سلول‎های بنیادی جنین انسان مصنوعی پرورش داد و سپس آن‌ها را به رویان مرغ پیوند زدند. به محض اینکه سلول‌های بنیادی انسانی وارد رویان میزبان پرنده شدند، شروع به توسعه ستون فقرات ثانویه و سیستم عصبی شدند؛ این امر نشان از حضور سلول سازمان‌دهنده انسانی می‌دهد.