NATURE | أخبار

إنتاج بويضات فأر داخل المختبر

أوّل بويضات تُنتَج بالكامل في طبق مختبري.. تدعو إلى إثارة نِقَاش حول استخدام هذه التكنولوجيا في البشر.

ديفيد سيرانوسكي

Nature (2016) doi:10.1038/nature.2016.20817 | Published online | English article

في إنجاز لم يسبق له مثيل في علم الأحياء الإنجابية، قام علماء من اليابان بتحويل خلايا فأر جلدية إلى بويضات في أطباق مختبرية، واستخدموا تلك البويضات لتوليد فئران وَلّادة. يشير التقرير المنشور حول هذا الأمر إلى كون تلك العملية هي أوّل عملية تخليق لبويضات فأر تتم بالكامل خارج جسم الحيوان. ويأمل الباحثون أن يتمكنوا من تكييف هذه العملية؛ لإنتاج بويضات بشرية داخل المختبر أيضًا.

قاد كاتسوهيكو هاياشي ـ وهو عالِم في مجال الأحياء الإنجابية بجامعة كيوشو في فوكوكا ـ المجموعة التي أعلنت عن ذلك الإنجاز في يوم 17 من أكتوبر الماضي  في  دورية (Nature  (O. Hikabe et al. Nature http://doi.org/brxt; 2016. كان هاياشي، وميتينوري سايتو ـ عالِم الأحياء المتخصص في الخلايا الجذعية ـ قد أعلنا في عام 2012 أثناء عملهما بجامعة كيوتو عن أخْذهما الخلايا الجلدية، والعمل عليها؛ لإرجاعها إلى الخلف عبر مسار تطورها، نحو تحويلها إلى بويضات؛ وذلك من خلال إعادة برمجتها؛ لتتحول إلى خلايا جذعية تشبه الخلايا الجنينية، ثم إلى خلايا جنسية أوّليّة (PGCs). تظهر هذه الخلايا المبكرة مع نمو الجنين، وتنشأ عنها ـ في وقت لاحق ـ الحيوانات المنوية، أو البويضات. ولكي يتم دَفْعها لتكوِّن بويضات ناضجة، كان على الباحثين نَقْلها إلى مبايض فئران حية. ومن ثم، جاءت النقلة التطورية التالية في شهر يوليو من عام 2016، عندما أعلن فريق يقوده يايوي أوباتا ـ من جامعة طوكيو للزراعة ـ عن تحويل الخلايا الجنسية الأوّليّة المستخرَجة من أجِنّة الفئران إلى خلايا بيضية oocytes، دون استخدام ثدييات حية. ومؤخرًا، وبالعمل مع أوباتا، استطاع هاياشي وسايتو استكمال العمل؛ فتمكنوا من تحويل الخلايا الجلدية إلى بويضات وظيفية في طبق مختبري. وباستخدام تقنيات التلقيح داخل المختبر، وُلد 26 فأرًا بصحة جيدة، ويُوجد مِن هذه الفئران مَن أنجب ذرية جديدة فيما بعد.

"إنه لأمر مدهش حقًّا"؛ حسب تعليق جاكوب حنا، عالِم الأحياء المتخصص في الخلايا الجذعية بمعهد وايزمان للعلوم في رحوفوت بإسرائيل. ويضيف: "الأمر الأكثر إثارة هو أن تكون قادرًا على صنع خلايا بيضية قوية لفأر، مرارًا وتكرارًا، وذلك في عملية تتم بالكامل في طبق مختبري، وأن ترى العملية برمّتها، بدون غموض شبيه بالصندوق الأسود الذي يحيط بالمسألة، إذا اضطررت للقيام بأيٍّ من تلك الخطوات في الحيوانات المضيفة". يقول هاياشي إن الإجراء يمثل تحديًا تقنيًّا، بيد أن مجموعات مختلفة في مختبره تمكنت من إعادة أدائه بنجاح. وبرغم أن فريق العمل لم يكن بحاجة إلى زرع الخلايا الجنسية البَدئية في الفئران الحية، إلا أنه تعيَّن عليهم إضافة خلايا من مبايض أجنة فأر أخرى، ما ينشئ ـ بشكل فعال ـ عضوًا داعمًا شبيهًا بالمبيض، يمكن للبويضات أن تنمو بداخله.

يقول هاياشي إن العمل سيساعده على دراسة نمو البويضة؛ فهو لا يحاول الآن صنع بويضات بشرية وظيفية في المختبر، لكنه يتوقع أن يحاول آخرون فعل ذلك. يقول حنا: "لا أعتقد أن العملية ستكون أكثر تعقيدًا بكثير". كما يعتقد هاياشي أنه يمكن إنتاج بويضات بشرية "شبيهة بالخلايا البيضية" في غضون عشرة أعوام من الآن، إلا أنه يشك في أن تكون جودتها عندئذ عالية بما يكفي لاستخدامها لعلاج خلل الخصوبة. ففي الدراسة التي أجراها، نتج عن نسبة 3.5% فقط من الأجنة في المراحل المبكرة التي نشأت من بويضات اصطناعية فئران وليدة، مقارنةً بنسبة 60% من البويضات التي نضجت داخل فأر حي.

ومن جانبه، يقول آزيم صوراني ـ وهو رائد في هذا المجال، يعمل بجامعة كمبريدج في المملكة المتحدة ـ إنه من المتوقع أن يبدأ الآن الجدل حول أخلاقيات هذه التكنولوجيا. ويضيف: "هذا هو الوقت المناسب؛ لإشراك العامة في هذه المناقشات، قبل أن يصبح الإجراء ممكنًا في البشر بفترة كافية".

  1. Hikabe, O. et al. Nature http://dx.doi.org/10.1038/nature20104 (2016).

  2. Hayashi, K. et al. Science 338, 971–975 (2012).

  3. Morohaku, K. et al. Proc. Natl Acad. Sci. USA 113, 9021–9026 (2016).

  4. Zhou, Q. et al. Cell Stem Cell 18, 330–340 (2016).

  5. Irie, N. et al. Cell 160, 253–268 (2015).