رقابت دانشمندان برای ساخت سلول‌های جنسی انسان در آزمایشگاه

وقتی اسپرم با تخمک برخورد می‌کند، رویان تشکیل می‌شود؛ اما چه می‌شود اگر بتوانیم این کار را با سلول‌های دیگر شروع کنیم؟ چه می‌شود اگر نمونه سلول پوست یا خون را بتوان به تخمک‌ها و اسپرم‌های مصنوعی تبدیل کرد؟ چه می‌شود اگر برای بچه‌دار‌شدن فقط به همین سلول‌ها نیاز باشد؟این دستاوردها نویدبخش رویکردی بنیادین برای تولیدمثل است. دانشمندان قبلاً با استفاده از سلول‌های موش، تخمک و اسپرم مصنوعی را تولید کرده‌اند و از آن‌ها برای تولید توله موش استفاده کرده‌اند. سلول‌های جنسی مصنوعی انسان قدم بعدی پژوهشگران است. این پیشرفت‌ها می‌تواند نویدبخش پایان ناباروری باشد. اگر بتوانید سلول‌های جنسی جدیدی را درون آزمایشگاه تولید کنید، نیازی نیست که نگران فقدان اسپرم یا تخمک باشید.دانشمندان در آزمایشگاه‌ها برای ساخت سلول‌های اسپرم و تخمک تلاش می‌کنند. آیا این پایان تولیدمثل به روش مرسوم خواهد بود؟ حداقل پس از یک دهه نتایج وسوسه‌انگیز در آزمایشگاه، این چشم‌اندازی است که وجود دارد. ما کم‌و‌بیش می‌دانیم که چگونه این کار را انجام دهیم. مشکل اصلی انجام این کار روی سلول‌های انسانی و سخت‌تر از آن گشودن گره مسائل اخلاقی است که در طول مسیر پیش خواهد آمد.تولید سلول‌های جنسی انسان بسیار دشوارتر از تولید اسپرم و تخمک موش است. درواقع، این فرایند به‌قدری پیچیده است که برخی از پژوهشگرانی که سال‌ها در تلاش برای تولید آن‌ها بوده‌اند، دست از تلاش برداشته‌اند. این کار سخت است و به دانش تخصصی درباره نحوه تمایز سلول‌ها به اسپرم و تخمک و چگونگی رشد رویان انسان نیاز دارد. مکانیسم‌های دقیق این فرایندها هنوز به‌خوبی شناسایی نشده است.پیشرفت‌ها در زمینه ساخت سلول‌های جنسی مصنوعی، می‌تواند نویدبخش پایان ناباروری باشدسؤال بزرگ این است که آیا هرگز قادر خواهیم بود نتایج آزمایشگاهی امیدوارکننده را به تغییرات قابل قبول و ایمن در نحوه تولیدمثل انسان تبدیل کنیم؟ از بسیاری جهات، نحوه تشکیل اسپرم و تخمک هنوز معمایی عمیق است و بدون این دانش، سلول‌های اسپرم و تخمک تولیدشده در آزمایشگاه، می‌توانند خطر بیماری‌های ویرانگر را به همراه داشته باشند که ممکن است تا زمان تولد نوزادان یا حتی پس از آن آشکار نشود.خوش‌بین‌ها ممکن است چنین استدلال کنند که همین نگرانی‌ها در ابتدا درباره لقاح آزمایشگاهی (IVF) نیز مطرح بود. این روزها، فقط در ایالات متحده، حدود ۷۳ هزار کودک در سال درنتیجه استفاده از فناوری‌های کمک‌باروری مانند IVF متولد می‌شوند. اگر بتوانیم راه ایمنی برای انجام این کار پیدا کنیم، استفاده از سلول‌های جنسی مصنوعی می‌تواند تولیدمثل را دچار تحول ریشه‌ای‌ کند و به‌طور بالقوه معنای والد زیستی را از نو تعریف کند.دستورالعمل تولید اسپرم و تخمکدر حدود یک دهه گذشته، میتینوری سایتو، زیست‌شناس دانشگاه کیوتو با همکاری پژوهشگران دیگران پیشگامانه‌ترین پژوهش درزمینه گامتوژنز آزمایشگاهی را انجام داد (تولید سلول‌های تخمک و اسپرم مصنوعی در آزمایشگاه).بخش زیادی از کار بر پایه فناوری برنده جایزه نوبل قرار دارد که در سال ۲۰۰۶ توسعه پیدا کرد. فناوری مذکور به دانشمندان اجازه می‌دهد تا سلول‌های بالغ را به سلول‌های بنیادی تبدیل کنند. این سلول‌های بنیادی می‌توانند تقریباً به هر نوع سلول تخصصی موجود در بدن تبدیل شوند: سلول قلب، سلول کبد، سلول مغز و... . ترفند این کار این است که نحوه تحریک سلول‌های بنیادی برای تبدیل‌شدن به سلول‌های تخمک و اسپرم را کشف کنیم.مقاله‌های مرتبط:در موش‌ها، قرار دادن سلول‌های بنیادی در پتری دیش در کنار سلول‌های گرفته‌شده از رویان موش کارساز به‌نظر می‌رسد و سلول‌ها ابتدا به سلول‌های پیش‌ساز اولیه و درنهایت به سلول‌های تخمک تبدیل می‌شوند. این تخمک‌ها حتی می‌توانند با اسپرم بارور شوند تا رویان تولید شود. در سال ۲۰۱۲، سایتو، کاتسوهیکو هیاشی و همکارانشان اولین افرادی بودند که از این رویکرد برای ایجاد سلول‌های تخمک اولیه موش در آزمایشگاه استفاده کردند. در سال ۲۰۱۶، آن‌ها سلول‌های تخمک بالغ را تولید کردند. برخی از سلول‌های بنیادی که تیم استفاده کرد، از رویان‌های موش گرفته شد اما برخی دیگر با استفاده از سلول‌های دم حیوانات ایجاد شدند.این تخمک‌ها بالغ و سپس با اسپرم بارور شدند و رویان‌های حاصل در رحم موش‌های ماده کشت شدند و نوزادان ظاهراً سالمی را به دنیا آوردند. این شاهکار با هر معیاری که سنجیده می‌شد، پیشرفتی قابل‌توجه بود و کانال‌های خبری سراسر جهان به سرعت اعلام کردند که تولیدمثل انسان برای همیشه تغییر خواهد کرد.سایتو و هیاشی و همچنین تیم‌های دیگر موفقیت‌های مشابهی با اسپرم موش حاصل کرده‌اند. اکنون رقابت بر سر انجام همین رویه با سلول‌های انسانی است. پژوهشگران موفق به تولید سلول‌های جنسی نابالغ شده‌اند و در حال کار روی روش‌هایی هستند که سلول‌ها را به سمت پیش‌تر حرکت دهند، تا جایی که بتوانند برای تولید رویان استفاده شوند.اکنون، سایتو روی تخمک‌ها تمرکز دارد. تیم او سلول‌ها را پس از کشت در آزمایشگاه به مدت چهار ماه، به مرحله اووگونی رسانده است (مرحله پیش از تبدیل‌شدن به تخمک). در همین حین، در سال ۲۰۱۵، کوتارو ساساکی دانشجوی سابق سایتو در دانشگاه پنسیلوانیا، سلول‌های خونی مردان را به سلول‌های بنیادی تبدیل کرد و سلول‌های ابتدایی پیش‌ساز اسپرم را تولید کرد.ساساکی می‌گوید: «این نوعی دستورالعمل برای ساخت سلول جنسی اولیه است.» از آن زمان، تیم در تلاش بوده است تا در آزمایشگاه این سلول‌های اولیه را تشویق کند تا به اسپرم تبدیل شوند. اخیراً آن‌ها موفق به دستیابی سلول‌های اسپرماتوگونی شده‌اند. اسپرماتوگونی پیش‌ساز سلول‌های اسپرم است. وی می‌افزاید: «اکنون قدمی به ساختن اسپرم در آزمایشگاه نزدیک‌تر شده‌ایم.»دانشمندان می‌دانند چگونه سلول‌های بالغ را به سلول‌های بنیادی تبدیل کنند و (در موش‌ها) چگونه کاری کنند که آن‌ها به اسپرم و تخمک تبدیل شوند. اکنون رقابت بر سر انجام همین کار با سلول‌های انسانی ا آموزش آشپزی و مطالب جالب جدید...