نموذج جنيني كامل يحاكي الجنين البشري مشتق من خلايا جذعية

نُشِرت مؤخرًا في مجلة «نيتشر» (Nature)⁽¹⁾ دراسةٌ قام فيها العلماء بتخليق نموذجٍ جنيني مشتق من «خلايا جذعية جنينية بشرية» (Human Embryonic Stem Cells)، ونجح العلماء في إنماء الجنين معمليًا (خارج الرحم) حتى اليوم الرابع عشر.

الجدير بالاهتمام في هذه الدراسة أنّهم قاموا بتخليق نموذجٍ جنيني كامل يحوي جميع مكونات الجنين البشري بعد زراعته في بطانة الرحم، بما في ذلك: الكيس المُحِّي، والكيس المشيمي، والمشيمة، وأنسجة خارجية أخرى ضرورية للنمو الدقيق والديناميكي للجنين، وقد قاموا بذلك بدون تعديلات جينية في الخلايا الجذعية.

قام بهذه الدراسة فريقٌ بحثي بقيادة البروفيسور «جيكوب حنا» (Jacob Hanna) في معهد وايزمان للعلوم، وقد شارك فيها علماء من معهد كارولينسكا في السويد ومعهد لوفن للخلايا الجذعية في بلجيكا وكذلك جامعة مونتريال في كندا، بما ينتهي إلى سبعةٍ وعشرين عالمًا وعالمة.

جاءت هذه الدراسة في ظل غياب نماذجَ جنينية تحاكي الجنين البشري بمفهومه المحدَّد بتشكلات منظمة لمكونات جنينية وأخرى محيطة بالجنين بعد زراعته في بطانة الرحم⁽²⁾، تشمل تلك التشكلات كلًّا من: القرص الجنيني، والقرص ثنائي الصفائح، والكيس المُحِّي، والنسيج الوسطي المكون للكيس المشيمي، والنسيج المغذي الخارجي⁽¹⁾.

وبناءً على نجاحِ دراسة سابقة بقيادة البروفيسور «جيكوب حنا» في تخليق نموذجٍ جنيني مشتق من الخلايا الجذعية الجنينية للفئران⁽³⁾، قام الفريق في هذه الدراسة بتوسعة هذا النموذج المسمى بالـ «النموذج المحاكي للجنين والقائم على الخلايا الجذعية» (Structured Stem Cell-based Embryo Model)؛ ليشمل الخلايا الجذعية الجنينية البشرية.

وعلى الرغم من أنّه يمكن استزراع التراكيب المشتقة من «الحويصلة الجنينية» (Blastocyst) البشرية «معمليًا» (In Vitro)، فإنّها لا تحاكي ديناميكيات النمو للحويصلة الجنينية المزروعة في الرحم «داخل جسد الكائن الحي/الإنسان» (In Vivo)⁽⁴⁾.

وبينما كان نمو الأجنة البشرية في مرحلة ما بعد الزراعة في بطانة الرحم عصيًا على الدراسة، نتيجةً لإشكالات تقنية وأخلاقية تتعلق بدراسته داخل الرحم⁽⁵⁾، فقد أصبح الآن من الممكن دراسة نمو الجنين في تلك المرحلة خارج الرحم.

تتسم هذه المرحلة بارتفاع معدل فقدان الأجنة لدى النساء الحوامل⁽⁶⁾؛ لذا فإنّ دراستها ستساعد في فهم العمليات البيولوجية المتعلقة بالخصوبة والعيوب الخلقية وأغراض بحثية أخرى، ويؤكد الباحثون في هذه الدراسة على أنّ النموذج الجنيني البشري الذي قاموا بتخليقه يشابه الجنين البشري إلى حد كبير، لكنّه لا يطابقه.

المصادر:

1. Oldak B, Wildschutz E, Bondarenko V, Comar M-Y, Zhao C, Aguilera-Castrejon A, Tarazi S, Viukov S, Pham TXA, Ashouokhi S, et al. 2023. Complete human day 14 post-implantation embryo models from naïve ES cells. Nature.
2. Oldak, B., Aguilera-Castrejon, A. & Hanna, J. H. 2022. Recent insights into mammalian natural and synthetic ex utero embryogenesis. Curr Opin Genet Dev 77, 101988.
3. Tarazi S, Aguilera-Castrejon A, Joubran C, Ghanem N, Ashouokhi S, Roncato F, Wildschutz E, Haddad M, Oldak B, Gomez-Cesar E, et al. 2022. Post-gastrulation synthetic embryos generated ex utero from mouse naive ESCs. Cell. 185(18):3290-3306.e25.
4. Deglincerti A, Croft GF, Pietila LN, Zernicka-Goetz M, Siggia ED, Brivanlou AH. 2016. Self-organization of the in vitro attached human embryo. Nature. 533(7602):251–254.
5. Rossant, J. & Tam, P. P. L. 2021. Opportunities and Challenges with Stem Cell-Based Embryo Models. Stem Cell Reports 0.
6. Rivron, N. C., Arias, A. M., Pera, M. F., Moris, N. & M’hamdi, H. I. 2023. An ethical framework for human embryology with embryo models. Cell 186, 3548–3557.