به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، از نظر اخلاقی، کشت آزمایشگاهی جنین انسان به 14 روز محدود می‌شود و بنابراین، رشد جنین انسان بین 14 تا 21 روز پس از لقاح معمولا یک "جعبه سیاه" در نظر گرفته می‌شود. محققان موسسه جانورشناسی، در آکادمی علوم چین و دانشگاه کشاورزی چین، پروفایلی با وضوح بالا بر روی 38562 لکه ژنی جنین انسان انجام دادند و سپس مدل سه بعدی آن را با ادغام الگوهای بیان ژن و اطلاعات مکانی ساختند. بر اساس مطالعه ای که این هفته در مجله Cell منتشر شد، آنها همچنین فعالیت دینامیکی مسیرهای سیگنالینگ در امتداد محور بدن جنینی را بررسی کرده اند. به گفته محققان، این مطالعه پیامدهای بالینی گسترده ای برای درک سقط جنین و اختلالات جنینی در رشد اولیه جنین دارد.

مرحله‌ی گاسترولاسیون جنین انسان

مرحله‌ی گاسترولاسیون جنین انسان بین روزهای 14 تا 21 جنینی رخ می‌دهد. در این دوره، تعهد دودمان سلولی رخ داده و علاوه بر آن موقعیت‌یابی و الگوسازی سلول‌های تمایزیافته اهمیت زیادی دارد، به طوری که اختلال در این هماهنگی می‌تواند منجر به ناهنجاری‌های مادرزادی شدید شود. درک تکوین اولیه جنین انسان با مدل‌های جنینی حاصل از سلول‌های بنیادی پرتوان امکان مطالعه‌ی جنین خارج از رحم را فراهم می‌کند، با این وجود به دلیل عدم وجود اطلاعات مکان‌یابی فضایی در داده‌های ترنسکریپتوم حاصل از سلول‌های مرحله گاسترولاسیون، همچنان درک چگونگی تعیین و تنظیم سرنوشت سلول‌ها در موقعیت‌های مختلف با محدودیت مواجه شده است. بنابراین محدودیت‌های فنی و اخلاقی چالشی را برای مطالعه تکوین اولیه انسان ایجاد می‌کند، به ویژه پس از 3 هفته اول تکوین پس از لقاح، زمانی که جنبه‌های اساسی برنامه بدن از طریق فرآیندی به نام گاسترولاسیون ایجاد می‌شود. در نتیجه، درک کنونی ما از تکوین انسان بیشتر بر اساس مطالعات آناتومیکی و بافت‌شناسی روی مجموعه‌ای از جنین‌های انسانی است که بیش از نیم قرن پیش انجام شده است. با توجه به قانون 14 روزه در مورد تحقیقات جنین انسانی، هیچ مطالعه تجربی فراتر از روز چهاردهم رشد انسان انجام نشده است.

اهمیت مطالعه جنین انسان برای درک مراحل اولیه تکوینی

جنین شناسی تلاش می‌کند تا تبدیل یک زیگوت به یک موجود زنده را از منظر تغییر ترکیب سلولی بافت‌ها و اندام‌ها توصیف کند. از سوی دیگر، زیست شناسی تکوینی شامل تحلیل علی آن تحول از طریق مداخلات تجربی است. جنین شناسی چارچوبی را برای زیست شناسی تکوینی فراهم می‌کند. در نیمه اول قرن بیستم، تعاملات بین این رشته‌ها با کار با دوزیستان در چیزی که «جنین‌شناسی تجربی» نامیده شد، تقویت شد که برخی از اصول را در مورد نحوه تعامل و ارتباط مجموعه‌های سلولی با یکدیگر برای ساخت ارگانیسم‌ها آشکار کرد. در مقابل این پس‌زمینه، استفاده از ژنتیک و زیست‌شناسی مولکولی برای مدل‌سازی ارگانیسم‌ها در طول چهل سال گذشته، بینش‌های قابل‌توجهی را در مورد مکانیسم‌های مولکولی که بر برخی از جنبه‌های تکوین جنینی، فرآیندهای تصمیم‌گیری سرنوشت سلول و تخصیص بافت حاکم است، ارائه کرده است. اما بررسی رشد پستانداران با این علم دشوار است، زیرا رشد درون رحمی آنها مانعی برای دستکاری‌های آزمایشی آنها ایجاد می‌کند. این امر به ویژه در مورد انسان و پستانداران به طور کلی حاد است. با این وجود، طی سال‌ها، برنامه‌های جهش‌زایی، موش را به عنوان ارگانیسم مرجع برای رشد پستانداران و به‌ویژه برای زیست‌شناسی انسان معرفی کرده‌اند. با این حال، واضح است که تفاوت های قابل توجهی بین رشد این دو موجود وجود دارد، نه تنها از نظر مقیاس زمانی رشد آنها (20 روز در مقابل 280 روز زمان بارداری) بلکه در سازماندهی جنین‌ها، الگوهای بیان ژنی و راهبردهای تولیدمثلی. این بدان معناست که برای درک رشد انسان، باید جنین انسان را مطالعه کنیم.

 شیوه مطالعاتی

در مطالعه­‌ای که به تازگی در مجله Cell منتشر شد، با بررسی پروفایل رونویسی فضایی بر روی 38562 نقطه از 62 برش عرضی ایجاد شده در یک جنین سالم انسان، یک مدل سه‌بعدی از این مرحله جنینی ساخته شد که در آن طیفی از زیرگروه‌های سلولی بر اساس الگوهای بیان ژن و موقعیتشان، در امتداد محور قدامی-خلفی، میانی-جانبی و پشتی-شکمی شناسایی می‌شوند. در این مدل جنینی مسیرهای مرتبط با دودمان‌های سلولی تشکیل‌دهنده‌ی بافت‌های جنینی، خارج جنینی، تنظیم‌کننده‌های مرتبط و منطقه‌ای شدن مراکز سیگنال‌دهی، که به طور کلی فعالیت‌های سیگنالینگی که زیربنای تعیین شدگی سرنوشت دودمان سلولی و الگوسازی بافتی در حین گاسترولاسیون هستند، مشخص شده است.

نتیجه گیری نهایی مطالعه

در مجموع، یافته‌های این مطالعه، فرصتی را برای بررسی ویژگی‌های سلولی و مولکولیِ وقایع گاسترولاسیون انسان ارائه کرده و اطلاعات ارزشمندی را برای توسعه‌ی مدل‌های پیشرفته‌ی جنین انسان مشتق­‌شده از #سلول‌های_بنیادی فراهم می‌کند.

پایان مطلب/.