أخبار | مستقبل الخلايا الجنسية: علماء يعيدون برمجة خلايا قرد القشة
إعادة برمجة خلايا الرئيسيات إلى سلائف للخلايا الجنسية
أعاد باحثون في كلية الطب البيطري بجامعة بنسلفانيا وجامعة تكساس في سان أنطونيو ومعهد تكساس لأبحاث الطب الحيوي برمجة خلايا دم قرد القشة إلى خلايا جذعية مرنة، ثم وجهوها لتصبح خلايا ذات خصائص سلائف الحيوانات المنوية. وتمثل الدراسة المنشورة في eLife تقدمًا مهمًا في علم الأحياء التناسلي.
تمهيد الطريق لتوليد الخلايا الجنسية
أعاد الفريق برمجة الخلايا عبر مراحل متعددة لتصبح سلائف للخلايا الجنسية. ويتيح ذلك فرصًا جديدة لدراسة بيولوجيا الرئيسيات ويدعم تطوير تقنيات الإنجاب المساعدة مثل توليد الأمشاج في المختبر، أي إنتاج الحيوانات المنوية أو البويضات في المختبر، على غرار تكوين الأجنة في الإخصاب في المختبر (IVF).
قال كوتارو ساساكي، الأستاذ المساعد بجامعة بنسلفانيا، إن العلماء يستطيعون توليد حيوانات منوية وبويضات وظيفية من الخلايا الجذعية المحفزة متعددة القدرات لدى الفئران، لكن الخلايا الجنسية للفئران تختلف كثيرًا عن الخلايا الجنسية البشرية. ويقدم قرد القشة نموذجًا أقرب إلى البيولوجيا البشرية.
سلائف الخلايا الجنسية في أجنة قرد القشة
درس الباحثون أولًا الخلايا الجنسية الأولية (PGCs) من أجنة قرد القشة، التي لم تكن قد وُصفت سابقًا بدقة. وحددوا مؤشرات جزيئية أتاحت تتبع الخلايا المبكرة. وأظهر تسلسل الحمض النووي الريبي للخلية المفردة تعبير جينات مرتبطة بالخلايا الجنسية المبكرة والتعديل اللاجيني، دون الجينات التي تنشط لاحقًا عندما تنتقل سلائف الحيوانات المنوية أو البويضات إلى المبيضين أو الخصيتين.
قال الدكتور ساساكي إن النتائج تتفق مع إعادة برمجة الخلايا الجنسية التي توقف مؤشرات معينة وتتيح لـPGCs التقدم عبر مراحل النمو اللاحقة.
من خلايا الدم إلى الخلايا الجذعية المحفزة متعددة القدرات
أعاد الفريق بعد ذلك إنشاء العملية في المختبر، فحوّل خلايا الدم أولًا إلى خلايا جذعية محفزة متعددة القدرات (iPSCs)، يمكنها التمايز إلى أنواع خلوية أخرى. وقال الباحث ما بعد الدكتوراه ياسوناري سيتا إن إيجاد ظروف زراعة مستقرة لخلايا قرد القشة كان أكبر تحدٍ رغم خبرته في زراعة الخلايا وiPSCs. وبعد تجارب متكررة استرشدت بدراسات الفئران والبشر وغيرها، طور طريقة مستقرة لتوليد iPSCs لقرد القشة والحفاظ عليها.
من iPSCs إلى سلائف الخلايا الجنسية
حوّل مزيج من عوامل النمو 15%-40% من الخلايا المزروعة إلى خلايا ذات خصائص سلائف الخلايا الجنسية. وقال الدكتور ساساكي إن الكفاءة أتاحت توسيع المزارع عبر تمريرات متعددة بنمو أسي قوي. واحتفظت الخلايا بمؤشرات الخلايا الجنسية، لكنها افتقرت إلى مؤشرات أخرى مرتبطة بالانتقال إلى الغدد التناسلية.
نمذجة تطور سلائف الحيوانات المنوية
في المرحلة النهائية، طورت الخلايا المزروعة في المختبر سمات الخلايا الجنسية اللاحقة. وبناء على دراسة الفريق المنشورة في Nature Communications عام 2020، زرعها الباحثون مع خلايا خصية فئران مدة شهر. ونشطت بعض الخلايا جينات مرتبطة بسلائف الحيوانات المنوية اللاحقة، مما يشير إلى مزيد من التطور.
آفاق توليد الأمشاج في المختبر
أشار الدكتور ساساكي إلى أن الاستخدام السريري لتوليد الأمشاج في المختبر يثير أسئلة أخلاقية وقانونية وأسئلة تتعلق بالسلامة. وثمة حاجة إلى نموذج قبل سريري متين قبل النظر في تطبيقات بشرية مستقبلية.
توفر الدراسة نموذجًا بحثيًا جديدًا من الرئيسيات وأساسًا لتقنيات الإنجاب. وقد يدعم استمرار أبحاث قرد القشة أيضًا التقدم في علم الأحياء التناسلي وعلم الأعصاب.
مصدر القصة:
جُمعت من الإنترنت
تاريخ النشر 2025-01-18
أُعد هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي وراجعه فريق التحرير قبل النشر.
أخبار | مستقبل الخلايا الجنسية: علماء يعيدون برمجة خلايا قرد القشة
أخبار | مستقبل الخلايا الجنسية: علماء يعيدون برمجة خلايا قرد القشة
إعادة برمجة خلايا الرئيسيات إلى سلائف للخلايا الجنسية
أعاد باحثون في كلية الطب البيطري بجامعة بنسلفانيا وجامعة تكساس في سان أنطونيو ومعهد تكساس لأبحاث الطب الحيوي برمجة خلايا دم قرد القشة إلى خلايا جذعية مرنة، ثم وجهوها لتصبح خلايا ذات خصائص سلائف الحيوانات المنوية. وتمثل الدراسة المنشورة في eLife تقدمًا مهمًا في علم الأحياء التناسلي.
تمهيد الطريق لتوليد الخلايا الجنسية
أعاد الفريق برمجة الخلايا عبر مراحل متعددة لتصبح سلائف للخلايا الجنسية. ويتيح ذلك فرصًا جديدة لدراسة بيولوجيا الرئيسيات ويدعم تطوير تقنيات الإنجاب المساعدة مثل توليد الأمشاج في المختبر، أي إنتاج الحيوانات المنوية أو البويضات في المختبر، على غرار تكوين الأجنة في الإخصاب في المختبر (IVF).
قال كوتارو ساساكي، الأستاذ المساعد بجامعة بنسلفانيا، إن العلماء يستطيعون توليد حيوانات منوية وبويضات وظيفية من الخلايا الجذعية المحفزة متعددة القدرات لدى الفئران، لكن الخلايا الجنسية للفئران تختلف كثيرًا عن الخلايا الجنسية البشرية. ويقدم قرد القشة نموذجًا أقرب إلى البيولوجيا البشرية.
سلائف الخلايا الجنسية في أجنة قرد القشة
درس الباحثون أولًا الخلايا الجنسية الأولية (PGCs) من أجنة قرد القشة، التي لم تكن قد وُصفت سابقًا بدقة. وحددوا مؤشرات جزيئية أتاحت تتبع الخلايا المبكرة. وأظهر تسلسل الحمض النووي الريبي للخلية المفردة تعبير جينات مرتبطة بالخلايا الجنسية المبكرة والتعديل اللاجيني، دون الجينات التي تنشط لاحقًا عندما تنتقل سلائف الحيوانات المنوية أو البويضات إلى المبيضين أو الخصيتين.
قال الدكتور ساساكي إن النتائج تتفق مع إعادة برمجة الخلايا الجنسية التي توقف مؤشرات معينة وتتيح لـPGCs التقدم عبر مراحل النمو اللاحقة.
من خلايا الدم إلى الخلايا الجذعية المحفزة متعددة القدرات
أعاد الفريق بعد ذلك إنشاء العملية في المختبر، فحوّل خلايا الدم أولًا إلى خلايا جذعية محفزة متعددة القدرات (iPSCs)، يمكنها التمايز إلى أنواع خلوية أخرى. وقال الباحث ما بعد الدكتوراه ياسوناري سيتا إن إيجاد ظروف زراعة مستقرة لخلايا قرد القشة كان أكبر تحدٍ رغم خبرته في زراعة الخلايا وiPSCs. وبعد تجارب متكررة استرشدت بدراسات الفئران والبشر وغيرها، طور طريقة مستقرة لتوليد iPSCs لقرد القشة والحفاظ عليها.
من iPSCs إلى سلائف الخلايا الجنسية
حوّل مزيج من عوامل النمو 15%-40% من الخلايا المزروعة إلى خلايا ذات خصائص سلائف الخلايا الجنسية. وقال الدكتور ساساكي إن الكفاءة أتاحت توسيع المزارع عبر تمريرات متعددة بنمو أسي قوي. واحتفظت الخلايا بمؤشرات الخلايا الجنسية، لكنها افتقرت إلى مؤشرات أخرى مرتبطة بالانتقال إلى الغدد التناسلية.
نمذجة تطور سلائف الحيوانات المنوية
في المرحلة النهائية، طورت الخلايا المزروعة في المختبر سمات الخلايا الجنسية اللاحقة. وبناء على دراسة الفريق المنشورة في Nature Communications عام 2020، زرعها الباحثون مع خلايا خصية فئران مدة شهر. ونشطت بعض الخلايا جينات مرتبطة بسلائف الحيوانات المنوية اللاحقة، مما يشير إلى مزيد من التطور.
آفاق توليد الأمشاج في المختبر
أشار الدكتور ساساكي إلى أن الاستخدام السريري لتوليد الأمشاج في المختبر يثير أسئلة أخلاقية وقانونية وأسئلة تتعلق بالسلامة. وثمة حاجة إلى نموذج قبل سريري متين قبل النظر في تطبيقات بشرية مستقبلية.
توفر الدراسة نموذجًا بحثيًا جديدًا من الرئيسيات وأساسًا لتقنيات الإنجاب. وقد يدعم استمرار أبحاث قرد القشة أيضًا التقدم في علم الأحياء التناسلي وعلم الأعصاب.
مصدر القصة:
جُمعت من الإنترنت