به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، جنین‌های طبیعی و مصنوعی در کنار یکدیگر، شکل گیری مغز و قلب مشابهی را نشان می دهند. دانشمندان دانشگاه کمبریج نمونه‌هایی از جنین‌های سلول‌های بنیادی موش ایجاد کرده‌اند که مغز، قلب تپنده و پایه‌های سایر اعضای بدن را تشکیل می‌دهند. این نشان دهنده یک راه جدید برای بازسازی مراحل اولیه زندگی است. تیمی از محققان مدل جنین را بدون تخمک و اسپرم با استفاده از سلول‌های بنیادی توسعه دادند. محققان با هدایت سه نوع سلول بنیادی موجود در مراحل اولیه رشد پستانداران تا جایی که شروع به تمایز کردند، فرآیندهای طبیعی را تقلید کردند. 
سلول‌های بنیادی به ساختارهایی تمایز پیدا کردند که در مراحل رشد متوالی را تا زمانی که قلب‌های تپنده و پایه‌های مغز را به دست آوردند پیشرفت کرد. برخلاف سایر جنین‌های مصنوعی، مدل‌های توسعه یافته در کمبریج به نقطه‌ای رسیدند که کل مغز، از جمله قسمت قدامی، شروع به رشد کرد. این نقطه پیشرفت بیشتری نسبت به هر مدل مشتق شده از سلول‌های بنیادی دیگری است.
به گفته این تیم، نتایج آن‌ها می‌تواند به محققان کمک کند تا بفهمند چرا رشد برخی از جنین‌ها از کار می‌افتند در حالی که برخی دیگر به یک بارداری سالم تبدیل می‌شوند. علاوه بر این، نتایج را می‌توان برای هدایت ترمیم و توسعه اندام‌های مصنوعی انسان نیز برای پیوند مورد استفاده قرار داد. این مطالعه که نتیجه بیش از یک دهه تحقیق است که به تدریج منجر به ساختارهای پیچیده‌تر و بیشتر شبیه جنین شد، در مجله Nature گزارش شد.

ارتباط بین بافت‌هایی که جنین را تشکیل می‌دهند و بافت‌هایی که جنین را به مادر متصل می‌کنند برای رشد سالم جنین انسان ضروری است. سه نوع مختلف سلول‌های بنیادی در هفته اول پس از لقاح شروع به شکل گیری می‌کنند. یکی از این‌ها در نهایت به بافت‌های بدن تبدیل می‌شود، در حالی که دو مورد دیگر از رشد جنین حمایت می‌کنند. یکی از این انواع سلول‌های بنیادی خارج جنینی، جفت خواهد بود که جنین را به مادر متصل می‌کند و اکسیژن و مواد مغذی را تامین می‌کند. دوم کیسه زرده است، جایی که جنین رشد می‌کند و مواد مغذی خود را از آنجا در ابتدای رشد دریافت می‌کند.
بسیاری از بارداری‌ها در نقطه‌ای با شکست مواجه می‌شوند که سه نوع سلول بنیادی شروع به ارسال سیگنال‌های مکانیکی و شیمیایی به یکدیگر می‌کنند که به جنین آموزش می‌دهد که چگونه به درستی رشد کند. مدل جنین سلول بنیادی مهم است زیرا به محققین امکان دسترسی به ساختار در حال رشد را در مرحله‌ای می‌دهد که معمولاً به دلیل لانه گزینی جنین کوچک در رحم مادر از آن‌ها پنهان است. این قابلیت دسترسی به محققین اجازه می‌دهد تا ژن‌ها را برای درک نقش رشد آن‌ها در یک سیستم آزمایشی مدل دستکاری کنند.
دانشمندان برای هدایت رشد جنین مصنوعی خود، سلول‌های بنیادی کشت‌شده را که هر یک از سه نوع بافت را در نسبت‌ها و محیط مناسب نشان می‌دهند، کنار هم قرار دادند تا رشد و ارتباط آن‌ها را با یکدیگر تقویت کنند و در نهایت به صورت خودآرایی به جنین تبدیل شوند. تیم تحقیقاتی کشف کرد که سلول‌های خارج جنینی با سیگنال‌های شیمیایی به سلول‌های جنینی سیگنال می‌دهند، اما همچنین به‌طور مکانیکی یا از طریق لمس، رشد جنین را هدایت می‌کنند.
این دوره از زندگی انسان بسیار اسرارآمیز است، بنابراین برای اینکه بتوان دید که چگونه در یک ظرف اتفاق می‌افتد (دسترسی به این سلول‌های بنیادی منفرد، درک اینکه چرا بسیاری از بارداری‌ها با شکست مواجه می‌شوند و چگونه می‌توان از وقوع آن جلوگیری کرد) کاملاً خاص است.

پایان مطلب/