Breaking News

Breaking

Post Top Ad

Your Ad Spot

Thursday, March 10, 2022

خطوة واحدة أقرب إلى بيض وحيد القرن الاصطناعي

خطوة واحدة أقرب إلى بيض وحيد القرن الاصطناعي

تعيش فاتو ونجين في محمية Ol Pejeta في كينيا. يراقبهم حراس شخصيون مسلحون على مدار الساعة. الائتمان: جان زويلينج ، IZW

لمنع انقراض وحيد القرن الأبيض الشمالي ، يحاول الاتحاد الدولي BioRescue إنتاج خلايا بويضة اصطناعية من الخلايا الجذعية. كشف الآن فريق بقيادة سيباستيان ديكي من MDC وميشا دروكر من جامعة ليدن في التقارير العلمية أنهم على بعد خطوة واحدة من تحقيق هذا الهدف.

فاتو ونجين هما آخر اثنين من وحيد القرن الأبيض الشمالي في العالم – وكلاهما من الإناث. نتيجة لذلك ، لم يعد بإمكان هذه الأنواع الفرعية التكاثر بشكل طبيعي ، ويبدو الانقراض أمرًا لا مفر منه. ومع ذلك ، يعمل اتحاد BioRescue ضد عقارب الساعة لضمان عدم اختفاء وحيد القرن الأبيض الشمالي من كوكبنا إلى الأبد. يتبع الباحثون نهجًا ذا شقين: أولاً ، يطورون تقنيات متقدمة على الإنجاب المساعد. ثانيًا ، يريدون استخدامها مأخوذة من وحيد القرن الأبيض الشمالي لإنشاء خلايا جذعية محفزة (iPS) في المختبر ، والتي يمكن أن تتطور في النهاية إلى خلايا بيض غير ناضجة أو بويضات. اتخذ فريق مركز ماكس ديلبروك للطب الجزيئي في جمعية هيلمهولتز (MDC) ، جنبًا إلى جنب مع شركاء في ميونيخ وهولندا واليابان ، خطوة كبيرة نحو هذا الهدف. في المجلة التقارير العلمية، فقد كشفوا أنهم تمكنوا من الحصول على دراسات متعمقة وإجرائها على الخلايا الجذعية من وحيد القرن. يقول المؤلف الرئيسي د. “لذلك فهو يمثل معلمًا هامًا على طريق بويضات وحيد القرن المتولدة بشكل مصطنع.”

تلقى مشروع BioRescue 4 ملايين يورو كتمويل من الوزارة الفيدرالية الألمانية للتعليم والبحث (BMBF). الاتحاد الدولي ، الذي يضم MDC ، بقيادة معهد لايبنيز لبحوث الحيوانات والحياة البرية (IZW) ويتعاون مع العديد من الشركاء ، بما في ذلك Helmholtz Zentrum München في ألمانيا.

الفنون الجميلة لهندسة الخلايا

تمتلك الخلايا الجذعية المحفزة المحفزة في طبق بتري القدرة على التطور إلى أي خلايا في الجسم – بما في ذلك التي يريد علماء BioRescue زراعتها. يعمل الباحثون عن كثب مع مختبر البروفيسور كاتسوهيكو هاياشي ، الباحث الياباني في الخلايا الجذعية في جامعة كيوشو. في عام 2016 ، نجح Hayashi في إنتاج خلايا بويضة من جلد الفئران ، وتخصيب هذه الخلايا صناعياً ، وزرعها في الإناث. ولدت الفئران التي حملت بهذه الطريقة بصحة جيدة وخصبة.

استخدم الباحث في الخلايا الجذعية البروفيسور ميشا دروكر وفرقه في هيلمهولتز زينتروم ميونيخ وفي مركز ليدن الأكاديمي للأدوية في جامعة ليدن عملية تُعرف باسم إعادة البرمجة العرضية لإنتاج خلايا وحيد القرن الأبيض iPS بنجاح. تضمن ذلك قيام الباحثين بإدخال جزيئات دنا أجنبية تسمى “بلازميدات” في خلايا الجلد التي حصلوا عليها. احتوت هذه البلازميدات على جينات لإعادة برمجة خلايا الجلد إلى خلايا جذعية. تتشابه الخلايا الجذعية من وحيد القرن المتولدة بهذه الطريقة بشكل ملحوظ مع الخلايا البشرية المكافئة لها. يقول دروكر: “عند النظر إليها تحت المجهر ، بالكاد يمكن تمييزها عن خلايا iPS البشرية” ، مضيفًا: “إنها تستجيب أيضًا بشكل مشابه جدًا للتأثيرات الخارجية”.

بداية واعدة لزراعة الخلايا الجرثومية

خلايا iPS لها حالات مختلفة: يمكن أن تكون ساذجة – “الحالة الأساسية” لتعدد القدرات – أو مهيأة. يُعتقد أن الخلايا في الحالة الأخيرة قد وصلت إلى مرحلة أكثر تقدمًا بقليل من التطور الجنيني. تظهر التجارب على الخلايا الجذعية التي تم إنشاؤها من الفئران أنها جيدة بشكل خاص في إنتاج الخلايا الجرثومية عند التحول من الحالة الساذجة إلى الحالة الساذجة. ومع ذلك ، عندما حاول العلماء لأول مرة تحويل خلايا وحيد القرن إلى حالة تشبه السذاجة ، ماتت الخلايا. لذلك أدخل الباحثون جينًا في خلايا وحيد القرن يمنع موت الخلايا ، وبذلك حصلوا بنجاح على خلايا جذعية مستحثة متعددة القدرات ساذجة. يوضح Zywitza: “لقد ميزنا الخلايا بالتفصيل ، من بين أمور أخرى ، بتحليل بيانات النسخ”. “إن التحول الناجح إلى حالة تعدد القدرات الشبيهة بالسذاجة هو نقطة انطلاق واعدة لتوليد خلايا سلالة جرثومية.”

ومع ذلك ، لا تستطيع Zywitza وزملاؤها الانتقال إلى المرحلة التالية. يوضح زيويتزا أن “الخلايا الجذعية المستحثة متعددة القدرات التي قمنا بزراعتها تحتوي على مادة وراثية أجنبية ثابتة – أي عوامل إعادة البرمجة والجين الذي يمنع موت الخلية”. “هذا يعني أنه لا يمكننا استخدامها لصنع خلايا جرثومية ، حيث يوجد خطر من أن يتم تغييرها بشكل مرضي.” لكن هذه الخلايا لا تزال مفيدة للغاية في دراسة الخلايا الجذعية وحيد القرن بشكل عام واكتساب فهم أفضل لحالاتها المختلفة بشكل خاص. بمساعدتهم ، يمكن للعلماء استكشاف الآليات الجزيئية التي تحدث في الخلايا الجذعية. يوضح العالم: “على سبيل المثال ، يمكننا دراسة سبب كون فترة حمل وحيد القرن 16 شهرًا بينما تكون مدة حمل الفأر 21 يومًا فقط ، أو كيف تتطور الأعضاء في الأنواع المختلفة”. هذا يعلمنا الكثير عن التطور “.

خطوة واحدة أقرب إلى بيض وحيد القرن الاصطناعي

في الجزء العلوي ، تم تلوين العديد من علامات تعدد القدرات باللون الأخضر. في الصف السفلي ، تظهر نوى الخلية أيضًا باللون الأزرق. الائتمان: Diecke Lab ، MDC

هناك حاجة أيضًا إلى أنسجة المبيض

في غضون ذلك ، أنتج فريق Diecke المزيد من خلايا iPS. استخدموا فيروسات الحمض النووي الريبي بدلاً من البلازميدات لإدخال عوامل إعادة البرمجة. لا تحتوي خلايا iPS الجديدة هذه على أي شيء لا ينتمي إليها. يحاول العلماء الآن إنتاج خلايا جرثومية بدائية منها.

وهذا ليس كل شيء: تنضج الخلايا الجرثومية البدائية لتصبح خلايا بويضة فقط عندما تكون محاطة بأنسجة المبيض. يكاد يكون من المستحيل الحصول على هذه الأنسجة من وحيد القرن الحي أو المتوفى. يوضح Zywitza: “لذلك علينا أن نصنع ليس فقط الخلايا الجرثومية البدائية ولكن أيضًا أنسجة المبيض”. يعمل العلماء المقيمون في برلين بشكل وثيق مع Hayashi لتحقيق ذلك. في العام الماضي نجح في زراعة أنسجة مبيض من خلايا جذعية لفأر.

تم تكوين 14 جنيناً حتى الآن باستخدام المساعدة على الإنجاب

وفي الوقت نفسه ، يتم إحراز تقدم في الإنجاب المساعد. في يناير من هذا العام ، جمع العلماء في IZW ، بالتعاون مع خدمة الحياة البرية في كينيا ، ومعهد أبحاث الحياة البرية والتدريب ، ومنتزه سفاري دفير كرالوفي ، ومحمية Ol Pejeta ، بيضًا غير ناضج تسمى البويضات من فاتو. تم نضجها في مختبرات أفانتيا في إيطاليا وتم تلقيحها بالحيوانات المنوية المذابة من ثور متوفى. يوجد الآن إجمالي 14 جنينًا من وحيد القرن الأبيض الشمالي ، يتم تخزينها في نيتروجين سائل عند درجة حرارة أقل من 196 درجة مئوية. في المستقبل القريب ، سيتم زرع الأجنة في بدائل وحيد القرن الأبيض الجنوبي ، بهدف تكوين عجل وحيد القرن الأبيض الشمالي الصحي.

يمثل إنتاج 14 جنينًا نجاحًا كبيرًا في ، ولكن هذا ليس قدرًا كبيرًا إذا كان الهدف هو إعادة بناء السكان البيض الشماليين إلى مستوى الاكتفاء الذاتي. يقول البروفيسور توماس هيلدبراندت من IZW ، الذي يقود اتحاد أبحاث BioRescue: “إن ناجين وفاتو مرتبطان ارتباطًا وثيقًا وتكوينهما الجيني متطابق إلى حد كبير”. “نظرًا لمشكلات العمر والجهاز التناسلي ، لم نتمكن من جمع أي بويضات من ناجين يمكن تطويرها إلى أجنة ، لذا فإن جميع الأجنة الأربعة عشر من فاتو. لذلك نحن بحاجة ماسة إلى استراتيجية تكميلية لتكوين الأمشاج – البويضات والحيوانات المنوية – من بشكل كبير المزيد من الأفراد “.

حماية الكائنات الحية في العالم – قبل فوات الأوان

يقول Diecke: “إن إنتاج بيض فعال من وحيد القرن الأبيض الشمالي سيكون تتويجًا لأبحاثنا”. يمكن أن يكون هذا النهج بمثابة نموذج للأنواع الأخرى المهددة بالانقراض. إذا كان التناسل من يعمل ، يمكن استخدام هذه التقنية لإحياء العديد من الأنواع المهددة أو المنقرضة بالفعل. يتم تخزين أكثر من 10000 خلية حية من أكثر من 1000 نوع من الأنواع المهددة بالانقراض في حديقة الحيوانات المجمدة في مركز Arnold and Mabel Beckman لأبحاث الحفظ في سان دييغو وفي IZW biobank في برلين. يقول ديكي: “يمكن استخدام هذا المورد الثمين لإعادة الأنواع إلى حافة الانقراض”. سيكون وحيد القرن الأبيض الشمالي حينئذٍ مجرد البداية – على الرغم من أنه أضاف أنه “يفضل ألا نضطر أبدًا إلى استخدام أسلوبنا وفعل المزيد للحفاظ على الأنواع قبل فوات الأوان.”

لكن بالنسبة إلى Zywitza ، هناك شيء واحد مؤكد: إذا كان ملف ولدت في يوم من الأيام بفضل تقنيات الخلايا الجذعية ، فهي ترغب في مقابلتها.


تم تكوين جنينين جديدين في سباق مع الزمن لمنع انقراض وحيد القرن الأبيض الشمالي


معلومات اكثر:
فيرا زيويتزا وآخرون ، تعدد القدرات الشبيهة بالسذاجة لتمهيد الطريق لإنقاذ وحيد القرن الأبيض الشمالي من الانقراض ، التقارير العلمية (2022). DOI: 10.1038 / s41598-022-07059-w

الاقتباس: خطوة واحدة أقرب إلى بيض وحيد القرن الاصطناعي (2022 ، 10 مارس) تم استرداده في 10 مارس 2022 من https://phys.org/news/2022-03-closer-artustry-rhino-eggs.html

هذا المستند عرضة للحقوق التأليف والنشر. بصرف النظر عن أي تعامل عادل لغرض الدراسة أو البحث الخاص ، لا يجوز إعادة إنتاج أي جزء دون إذن كتابي. يتم توفير المحتوى لأغراض إعلامية فقط.

No comments:

Post a Comment

Powered by Blogger.

Search This Blog

Post Top Ad