به گزارش بنیان به نقل از stem-cells-news، در حال حاضر تعداد اندام های قابل پیوند بسیار نادر است و نیاز زیادی به افزایش تعداد این اندام است. در حال حاضر، فقط در آمریکا بیش از 75 هزار نفر منتظر دریافت اندام های احیایی هستند و روزانه 20 نفر از آن ها به دلیل نداشتن اندام اهدایی یا اهدا کننده مناسب می میرند. به همین دلیل محققین بسیاری سعی کرده اند که از اندام هایی استفاده کنند که آن ها را در جانوران رشد داده اند. مطابقت ژنتیکی بین اندام و بیمار می تواند بدین معنی باشد که فردی که اندام را دریافت می کند دیگر نیازی به استفاده از داروهای سرکوب کننده ایمنی برای جلوگیری از رد پیوند ندارد. این اندام های رشد یافته در جانوران می تواند جایگزینی بسیار مناسب برای اندام هایی باشد که از اجساد بدست می آید. به همین دلیل تولید اندام های انسانی در جانورانی مانند گوسفند، گاو و خوک که اندازه برخی اندام هایشان شبیه اندام های انسانی است می تواند راهکار مناسبی برای حل مشکل کمبود پیوند باشد.

تولید اندام های انسانی به این طریق، نیازمند استفاده از تکنولوژی های ویرایش ژنی CRISPR/Cas9 و دیگری استفاده از سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی(hiPSCs) است. مورد اول می تواند هر بخشی از ژنوم جانور-میزبان را که در کنترل تکوین اندام خاصی دخالت دارد، خاموش یا روشن کند و سلول های iPS نیز می توانند به هر اندامی که مورد نظر است در بدن جانور تبدیل شوند با این تفاوت که این اندام از سلول های خود بیمار ساخته شده است. این موفقیت برای اولین بار در انستیتو سالک بدست آمد و طی آن محققین موش هایی را تولید کردند که دارای چشم، پانکراس و سایر اندام هایی بود که از سلول های رت بوجود آمد. این موجودهای کایمرا زنده مانده، به سن تولید مثلی رسیدند و حتی نسل دومی هم از آن ها بوجود آمد. چند سال بعد، دکتر ناکوچی و همکارانش در استنفورد پانکراس های موشی را در رت تولید کردند و سپس آن را به موشی پیوند کردند که از نظر ژنتیکی با  موش دهنده سلول های بنیادی یکسان بود. این پانکراس به خوبی دیابت را در موش کنترل کرد.

تولید کایمراهایی که شامل اندام های انسانی باشند بسیار چالش برانگیز است زیرا انسان در مقایسه با رابطه موش و رت، قرابت کمتری با گوسفند یا خوک  دارد. با این وجود ناکوچی و تیمش توانستند سلول های پانکراس انسانی را در جنین خوک اولید کنند. دکتر راس در دانشگاه کالیفرنیا نیز فرایند مشابه ای را در گوسفند انجام داد. در هر دو مورد جانور کایمرا به زایمان نرسید. در صورت رسیدن به موفقیت، سلول های پانکراس انسانی آن ها می توانستند جداسازی شده و به بیماران دیابتی پیوند شوند.

در ادامه ناکوچی و همکارانش این مطالعه را با استفاده از CRISPR/Cas9 برای برداشتن ژن Pdx1 از جنین خوک و گوسفند تکرار کردند. این ژن که برای تکوین پانکراس ضروری است برداشته شد و خلا آن با استفاده از سلول های بنیادی پرتوان انسانی پر شد. اما Psx1‌تنها ژنی نیست که به این طریق خاموش شد. دکتر دانیل گری و همکارانش در دانشگاه مینه سوتا از این تکنیک برای خاموش کردن Etv2 در خوک ها استفاده کردند . این ژن تکوین سیستم عروقی از جمله قلب را کنترل می کند و موجبات تولید تولید قلب انسانی را در خوک فراهم می کند. این موفقیت ها در ابتدای راه است و برای رسیدن به چنین هدف بزرگی هنوز نیاز به مطالعات زیادی است اما نتایج بدست آمده نویدبخش آینده ای روشن برای تولید اندام های انسانی در جانوران است.

پایان مطلب/