علـم البيلوجيـا
 
 


 منويات اصطناعية لمكافحة قدر العقم


  الخلايا الجذعية التي تؤخذ من نخاع العظم يمكن تحويلها الى منويات. في التجارب على الفئران، تمكنت مثل هذه الخلايا من تلقيح البيضة ومن ثم النمو الى جنين كامل. هذا الامر يفتح الامكانية امام من يرغب للحصول على الاطفال بغض النظر عما اذا كان العقم بسبب العمر او القضاء والقدر، فالاطباء ستتمكن قريبا من حل المشكلة عوضا عن الالتجاء الى الالهة.

بالنسبة للرجل العاقر يمكن ان يكون نخاع العظم وفيتامين آ هو المفتاح للتخلص من قدر العقم. هذا الهدف تمكن العلماء الالمان من الوصول اليه من خلال اعادة برمجة نخاع عظم الرجل المأخوذ من خلايا جذعية مؤهلة لتكون عضلات، بحيث انهم اصبحوا منتجين لحيوانات منوية عوضا عن تصبح منتجة لنسيج عضلي.

عادة تنشأ الخلايا المنوية في الخصاوي من خلايا جذعية خاصة تسمى PGC. إذا اصيبت هذه الخلايا بالضرر في المرحلة الجنينية او في مرحلة لاحقة، تصبح الخلايا المنوية المنتجة متضررة ولن تستطيع تلقيح البيضة. خلايا PGC استنساخ نفسها بحيث انه يوجد دائما مجموعة منها بكمية مناسبة بإستمرار ، ولكن لاتوجد في الجسم خلايا اخرى في مقدورها بناء خلايا PGC ، ولذلك فعند تضرر هذه الخلايا فمن المستحيل على الجسم اصلاح العضل او تعويض الخلايا، ولايوجد معالجة يمكن ان تزيل العقم.

من اجل حل هذه المعضلة بحث العالم الالماني Karim Nayernia (ايراني سابقا) عن خلايا جذعية بديلة، يمكن اعادة برمجتها لتخلق خلايا منوية متجاوزا الطريق الطبيعي. كانت الخلايا الجذعية العائدة لجنين تظهر وكأنها الاكثر ملائمة لهذه المهمة، وهي تكون عادة الخلايا الاولى في انقسام البيضة الملقحة. من اجل معالجة العقم لايمكننا الاعتماد على الخلايا الجذعية القادمة من جنين، لكونها موجودة عند الاجنة ولعدم وجودها عند البالغين. تجارب سابقة كانت قد اظهرت ان الخلايا الجذعية التي ينتج عنها العضلات هي ذاتها التي ينتج عنها العظم واشباه العظم. عند البحث المختبري ظهر انه لازال لديها خصائص الخلايا الاولى، إذ يمكنها ان تصبح كبد وجلد وخلايا عصبية.

نمو الخلايا الجذعية تتحكم فيه العلاقة الفيزيائية والكيميائية في محتويات سوائل البيئة الملامسة لهم اضافة الى مواد اخرى مثل فيتامين آ، المعروف عنه تأثيره على سلسلة تطور الخلايا الجذعية. لذلك اختار العلماء الالمان نخاع العظم المأخوذ من الشباب الاصحاء، ليقوموا بزراعته في المختبر.

في الاحوال الطبيعية ستقوم الخلايا الجذعية بالنمو الى الاشكال المختلفة للخلايا العضلية، ولكن عندما اضاف العلماء فيتامين آ الى المادة المغذية، بدأ قسم من الخلايا الجذعية بالقيام بوظيفة تشبه وظيفة خلايا PGC. لقد اصبحوا ينتجون مجموعة مختلفة من المركبات المحفزة، مثلية للتي تستخدمها خلايا PGC من اجل اعادة انتاج نفسها، ومن اجل اعطاء التعليمات الى الخلايا المجاورة لكي تتحول الى منويات.



على سطح الخلايا الجذعية التي كانت مهيئة لانتاج العضلات وجد العلماء مستقبلات receptors, بإتستطاعتها ان تستقبل المحفزات. كلا المحفزات والمستقبلات يعبران المرحلة الاولى لنشوء الخلايا المنوية، وهم من اسباب إعادة برمجمة مهام الخلية الجذعية، إذ انهم يقومون بالتأثير على نمو الخلية بنشاط. لذلك كان من الواضح ان مستقبل الخلية العضلية قد تغير وانها قد اصبحت خلية منوية فعالة بالرغم عن قدرها. غير ان العلماء لم يستطيعوا المحافظة على خلايا التجربة احياء، لكونهم لايستطيعوا الاستمرار بالعيش خارج الخلية بعد مرحلة معينة من النمو.

الخلايا الاصطناعية تمكنت من اجراء عملية التلقيح وانتجت نسلا عند الفئران، فقد قام العالم كاريم نايرنيا بتجربتهم وكانت النتيجة ناجحة اذ انجبت الفأرة سبعة فئران صغار. غير ان الفئران الصغيرة لم تكن طبيعية، لقد كانت اكبر او اصغر من المعدل الطبيعي وماتت جميعها في وقت مبكر.

من الواضح ان اعادة برمجة الحلايا الجذعية لم يكن كاملا، ولازال هناك خطوة لم تكتمل، غير ان الباحثين على الطريق الصحيح. كل مرة تقوم فيها الخلية الجذعية بالتخصص في وظيفة معينة يقوم ميكانيزم خاص بإغلاق الجينات الاخرى التي لم يعد هناك حاجة لها. هذا الامر يحدث كيميائيا من خلال مركبات الميثيل التي تقوم بالتشبث بالسلسلسلة البيبيتدية، وعندما يتخذون امكانهم المناسبة يصبح من الصعب فصلهم. إذا جرى اعادة برمجة الخلية الجذعية بعد ذلك، فهذا يعني ضرورة فصل مركبات الميثيل عن مواضعها، واذا فشل الامر جزئيا يمكن ان تحصل الكثير من المشاكل في مستقبل نمو الخلية. للمزيد عن ميكانيزم Epigenetics إضغط هنا

عند تحليل السلسلة البيبتدية للخلية الجذعية ظهر اختلال كبير عن الصورة الطبيعية. مركبات الميثيل كانت هي السبب الاكبر في الفشل. التقديرات الحالية تشير الى ان العلماء سيتمكنون من اخضاع هذه الصعوبات خلال الخمسة سنوات القادمة، ليتمكنوا من انتاج المنويات البشرية بكامل طاقتهم. عندها سيكون من واجب السياسيين ان يقرروا فيما اذا كان الامر مقبول اخلاقيا. عن درجة النجاح، لايمكننا ان نحكم الا بعد النمو الكامل لاول انسان من بيضة ملقحة بمنويات اصطناعية.



مصادر:
Lab-made sperm
NE attracts another top stem cell scientist
Early-stage sperm cells created


15/2007 s.38-39