خالق دوللي يبتعد عن الاستنساخ والخلايا الجذعية الجنينية
خالق دوللي يبتعد عن الاستنساخ والخلايا الجذعية الجنينية
فيديو: خالق دوللي يبتعد عن الاستنساخ والخلايا الجذعية الجنينية
فيديو: الخلايا الجذعية الجنينية تقدم في الاستنساخ الآدمي الطبي 2023, شهر فبراير
Anonim

مثل العديد من رواد الخلايا الجذعية ، قفز إيان ويلموت ، مبتكر النعجة دوللي ، إلى نهج بديل. هل هذه بداية النهاية للاستنساخ الجنيني؟.

يجلس إيان ويلموت بجوار نافذة فندق ساحلي فخم في هاف مون باي بكاليفورنيا ، مرتديًا سترة زرقاء وكاكية ، صورة العالم الذي أنجز واحدة من أكثر التجارب إثارة في علم الأحياء الحديث. عندما كشف هو وزملاؤه النقاب عن النعجة دوللي المستنسخة في عام 1997 ، أشعلوا مجال أبحاث الخلايا الجذعية الجنينية ، وأثاروا الذعر في الجمهور وأثاروا حالة من الذعر بشأن الاستنساخ الوشيك للبشر. يتذكر عالم أحياء الخلايا الجذعية توماس زواكا من مركز العلاج بالخلايا والجينات في كلية بايلور للطب: "كانت دوللي مفاجأة كبيرة للجميع". رفضت الضفادع المستنسخة النمو بعد مرحلة الشرغوف ، وقد ثبت أن النجاح الظاهر في الفئران كان مزيفًا. وفقًا للإجماع العلمي في ذلك الوقت ، كان استنساخ الثدييات البالغة بالطريقة التي استخدمها ويلموت مستحيلًا من الناحية البيولوجية.

مع نضوج دوللي ، نمت تقنية الاستنساخ التي خلقت ما يسمى بنقل نواة الخلية الجسدية (SCNT) إلى مؤسسة بحثية ثرية. كان العلماء يأملون في أن يتمكنوا في نهاية المطاف من أخذ خلية المريض ووضع نواتها في بويضة بشرية غير مخصبة ثم حصاد الخلايا الجذعية الجنينية لعلاج الحالات المستعصية مثل مرض باركنسون. لكن التجربة السريرية البشرية الأولى لا تزال تبدو بعيدة ، مع الاستنساخ الجنيني مقيد بحظر التمويل الفيدرالي ، والقضايا الأخلاقية المثيرة للجدل والتحديات التقنية. في منتصف شهر مايو ، أدت المخاوف المتعلقة بالسلامة إلى قيام إدارة الغذاء والدواء الأمريكية بتعليق عرض من شركة Geron Corporation في مينلو بارك ، كاليفورنيا ، لإجراء تجارب على المرضى الذين يعانون من إصابة حادة في النخاع الشوكي.

الآن ويلموت البالغ من العمر 64 عامًا هو واحد من العديد من العلماء البارزين الذين لا يزالون مخلصين لـ SCNT من حيث المفهوم ولكنهم يقودون شحنة بالجملة خارج المجال إلى تقنية بديلة. هذا النهج الآخر ، الذي أظهره لأول مرة شينيا ياماناكا من جامعة كيوتو في عام 2006 ، يعيد الخلايا البالغة إلى حالة جنينية تسمى تعدد القدرات ، حيث تستعيد فيها القدرة على التطور إلى أي نوع من الخلايا. يمكن لأي مختبر مجهز جيدًا أن يطبق التقنية المباشرة نسبيًا. يقول ماهيندرا راو ، الذي يرأس قسم الخلايا الجذعية والطب التجديدي في Invitrogen ، وهي شركة علوم حياة مقرها كارلسباد بولاية كاليفورنيا ، إن نهج ياماناكا يمكّن العلماء أيضًا من القفز فوق الطاقة النووية "إنه أمر سهل حقًا - يمكن لمختبر المدرسة الثانوية القيام بذلك" مشاكل نقل البويضات وتجنب القلق بشأن تدمير الأجنة البشرية.

يبدو أن مثل هذه الإجراءات العملية ، بدلاً من الافتقار إلى القيمة العلمية المتأصلة ، هي الدافع وراء الهجرة الجماعية لـ SCNT. يصف ويلموت تحوله في النهج باعتباره نتاجًا ثانويًا للمسؤوليات التي تستغرق وقتًا طويلاً على رأس المركز الاسكتلندي للطب التجديدي في إدنبرة ، وهو المنصب الذي شغله العام الماضي بعد ما يقرب من ثلاثة عقود في معهد روزلين القريب. مع 20 باحثًا رئيسيًا يطالبون باهتمامه ، تباطأت أبحاث ويلموت حول التصلب الجانبي الضموري (ALS) إلى حد كبير. يقول: "اعتقدنا أنه من المرجح أن تحدث الأشياء بسرعة".

يتطلب نقل نواة الخلية الجسدية مهارة هائلة ومعدات باهظة الثمن. من السهل إتلاف البويضة غير المخصبة ومن الصعب جعل النواة المتبرع بها تعمل بالتنسيق مع مضيفها الجديد. أعلن باحثو جامعة أوريغون للصحة والعلوم في الخريف الماضي عن تحقيق أول نجاح على الإطلاق في الرئيسيات ، لكن الفريق مر على 304 بيضة من 14 إناث مكاك ريسوس لتوليد سطرين فقط من الخلايا. وأحد هؤلاء كان لديه كروموسوم Y غير طبيعي. في البشر ، تظل القدرة على جمع البويضات الطازجة أيضًا عقبة كبيرة ، خاصةً لأن العلماء لا يستطيعون دفع المال للمتبرعين بشكل قانوني.

إن قدرة ياماناكا على تحويل خلايا الفئران البالغة إلى خلايا جذعية شبيهة بالجنين - تسمى الخلايا الجذعية المحفزة متعددة القدرات (خلايا iPS) - تضخ إثارة جديدة في الطب التجديدي. في هذه العملية ، يستخدم العلماء الفيروسات لإيصال ثلاثة إلى أربعة جينات إلى خلية بالغة وإعادة برمجتها إلى حالتها غير المتخصصة ، مما يمكنها من النمو إلى أي نوع من الخلايا في الجسم. في غضون أشهر ، أبلغ فريق ياماناكا وثلاثة آخرون عن نجاح استخدام خلايا بشرية من جلد بالغ وأنسجة مفاصل وقلفة حديثي الولادة.

من الصعب الآن العثور على مختبر يركز فقط على الاستنساخ الجنيني. على سبيل المثال ، تولى جيمي طومسون ، وهو أول من انتزع خلايا قابلة للحياة من جنين بشري وزرعها في المزرعة ، مسئولية معهد يركز بشكل أساسي على الخلايا الجذعية المحفزة. على الرغم من أن هذه التقنية غير فعالة حتى الآن ، فإن أقل من 1 في المائة من الخلايا تصبح متعددة القدرات - يرى العلماء أن نهج iPS هو المسار الأسرع للخلايا المناسبة لأبحاث الأمراض ، وفي النهاية ، العيادة.

باستخدام iPS ، يمكن لفريقه دراسة خطوط الخلايا بدلاً من المصارعة للحصول عليها. يقول: "كل ما عليك فعله هو أخذ بعض خلايا الجلد من شخص ما يبدو أنه قد ورث المرض ، ونثر بعض" الغبار السحري "عليهم ، والانتظار لمدة ثلاثة أسابيع". "ولديك خلايا متعددة القدرات." يأمل ويلموت ومعاونوه ، بما في ذلك جورج دالي من مستشفى الأطفال في بوسطن وكريس شو من كينجز كوليدج لندن ، في استخدام خلايا iPS لتحديد الطفرات المتضمنة في مرض التصلب الجانبي الضموري.

لا تزال الطريقة لا تبشر بعلاجات سريعة. في التصلب الجانبي الضموري ، على سبيل المثال ، يجب على الباحثين تسريع تطور المرض والمشاركة في زراعة الخلايا المختلفة المشاركة في الحالة. يرغب العلماء في تجنب ناقلات الفيروسات القهقرية ، فهي محفوفة بالمخاطر لأنها تنقل الجينات بشكل عشوائي إلى الكروموسوم. علاوة على ذلك ، قد تختلف الجينات الجديدة في مستوى النشاط ، أو تنشط بطرق مفاجئة أو تؤثر سلبًا على الجينات الأخرى. نجحت بعض الفرق في صنع خلايا iPS بدون الجين المنتج للورم الذي استخدمه ياماناكا ، لكنهم وجدوا أيضًا أنه نتيجة لذلك ، انتهى بهم الأمر بعدد أقل من الخلايا الجذعية المحفزة.

لا يفهم العلماء تمامًا كيف تعمل إعادة برمجة iPS - فقد تمثل الجينات المُدخلة دائرة تنظيمية أساسية ، أو قد تنشط جينات أخرى. كما أنه ليس من الواضح ما إذا كانت النتائج تختلف بمهارة عن الخلايا الجذعية الجنينية. لم يطور أي شخص الاثنين حتى الآن وأجرى مقارنة جنبًا إلى جنب ، ولا يزال البقاء على قيد الحياة بعد الزرع مجهولًا لكليهما.

يقول زواكا ، الذي يدرس مختبره خصائص الخلايا الجذعية الجنينية ، إن الخلايا الجذعية المستحثة متعددة القدرات قد تجبر علماء الأحياء على طرح الأفكار المقبولة حول معنى أن تكون خلية متمايزة. ربما ، كما يقترح ، ليس من الضروري أخذ خلية جنينية خلال كل خطوة من خطوات التطور لإنشاء نوع خلية معين. قد تكون هناك مجموعة من "المُنظِّمات الرئيسية" التي من شأنها أن تُمكِّن ، على سبيل المثال ، خلية الجلد من أن تصبح عصبونًا بالغًا دون المرور بالحالة الجنينية.

على الرغم من القفز على عربة iPS ، أصر ويلموت ورواد آخرون في مجال الاستنساخ على أن أبحاث الخلايا الجذعية الجنينية يجب أن تستمر. قدمت SCNT دروسًا مهمة حول علم الأحياء الأساسي وستستمر في تمكين دراسات برمجة الخلايا وإعادة البرمجة خارج الجينوم. يمكن فقط للخلايا الجنينية الإجابة عن أسئلة حول الخصوبة والتطور البشري المبكر. من المحتمل أيضًا أن يعتمد العلماء على تقنية نقل نواة الخلية الجسدية لإنتاج نماذج ثديية لأمراض مثل التليف الكيسي وللتطبيقات الزراعية مثل إنتاج البروتينات البشرية في حليب الحيوان.

يقول دالي ، وهو أيضًا رئيس الجمعية الدولية لأبحاث الخلايا الجذعية ، "من السابق لأوانه ببساطة البدء في وضع طريق على آخر". يستخدم مختبره كلاً من SCNT و iPS لفهم تعدد القدرات. يخشى دالي من أن المشاعر العامة قد تنقلب ضد العمل الجنيني وتبدد الآمال في أن الإدارة الأمريكية الجديدة ستفتح فرصًا لاستنساخ خطوط خلوية جديدة للبحث.

في الواقع ، بينما يحول العلماء انتباههم إلى مكان آخر ، انتهز معارضو أبحاث الخلايا الجنينية اللحظة للهجوم. كتب توني بيركنز من مجلس أبحاث الأسرة: "لا يوجد سبب وجيه لأي استنساخ بشري" أو تدمير الأجنة. من الصعب الهروب من الإحساس بأن أبحاث SCNT آخذة في التلاشي. لا تزال الحواجز الأخلاقية وقلة إمدادات البيض شاقة. يتنبأ ويلموت أنه إذا تم حل iPS ، فإن النقل النووي لإنتاج خطوط خلوية قد يصبح يومًا ما درسًا في التاريخ.

شعبية حسب الموضوع