رشد ستون فقرات انسان در آزمایشگاه شبیه‌سازی شد

به گزارش خبرنگار علم و فناوری خبرگزاری برنا، دانشمندان موسسه فرانسیس کریک برای اولین بار موفق به ساخت مدل هایی از سلول های بنیادی انسانی شدند که حاوی نوتوکورد هستند. بافت حیاتی در جنین در حال رشد سلول ها را برای تشکیل ستون فقرات و سیستم عصبی هدایت می کند.

این تحقیق که در ژورنال نیچر در 18 دسامبر منتشر شد، گام مهمی در درک چگونگی شکل گیری بدن انسان در مراحل اولیه رشد است.

نخاع: ساختاری حیاتی در رشد جنین

طناب نخاعی که به صورت بافت میله ای شکل در بدن در حال رشد ظاهر می شود، نقش حیاتی در تنظیم بافت در طول رشد جنین ایفا می کند. این ساختار برای همه مهره داران مشترک است و تاکنون به دلیل پیچیدگی آن در مدل های آزمایشگاهی قبلی رشد تنه انسان وجود نداشته است. این پیشرفت جدید در زیست شناسی رشد از اهمیت بالایی برخوردار است.

رمزگشایی از روند تشکیل نخاع

به منظور درک دقیق شکل‌گیری طبیعی نخاع، محققان ابتدا جنین مرغ را بررسی کردند و با مقایسه داده‌ها با اطلاعات منتشر شده قبلی از جنین‌های موش و میمون، زمان و توالی سیگنال‌های مولکولی مورد نیاز برای تولید این بافت را تعیین کردند.

آنها با استفاده از این نقشه راه، توالی دقیقی از سیگنال های شیمیایی را ایجاد کردند و توانستند سلول های بنیادی انسانی را به سمت تشکیل نخاع هدایت کنند.

پیشرفت در مدل های آزمایشگاهی رشد تنه انسان

این سلول ها توانستند ساختاری مینیاتوری ساقه مانند را تشکیل دهند که به طور خود به خود به طول 1-2 میلی متر رشد کرد. این ساختار شامل بافت عصبی و سلول های بنیادی استخوانی است که به شیوه ای مشابه رشد طبیعی جنین انسان سازماندهی شده اند.

در این مدل آزمایشگاهی، نخاع توانست سلول ها را تشویق کند تا در زمان و مکان مناسب به انواع بافت مورد نظر تبدیل شوند. از این یافته ها می توان برای مطالعه ناهنجاری های مادرزادی ستون فقرات و نخاع و همچنین برای درک بهتر اختلالات دیسک بین مهره ای که با افزایش سن باعث ایجاد کمردرد می شود، استفاده کرد.

دستاوردی برای درک رشد انسانی

جیمز بریسکو، رئیس آزمایشگاه دینامیک رشد و نویسنده ارشد این تحقیق گفت: «طناب نخاعی مانند یک GPS برای جنین عمل می‌کند و در شکل‌دهی به محور اصلی بدن و هدایت تشکیل ستون فقرات و سیستم عصبی نقش دارد. تا به حال، تولید این بافت در شرایط آزمایشگاهی دشوار بوده است بیماری ها.»

تیاگو ریتو، محقق فوق دکتری در آزمایشگاه و اولین نویسنده این مطالعه، می‌افزاید: «پیدا کردن سیگنال‌های شیمیایی دقیق برای تولید خارها مانند یافتن دستور العمل مناسب بود.» عدم درک زمان مناسب برای افزودن مواد لازم.”

او توضیح داد: “نکته هیجان انگیز این است که به نظر می رسد نخاع در ساختارهای آزمایشگاهی ما مشابه عملکرد خود در جنین در حال رشد عمل می کند.”

این ساختارها مدل‌های ساده‌ای از بدن هستند که فقط تعداد محدودی از انواع سلول‌ها را شامل می‌شوند. آنها فقط برای چند روز رشد می کنند و قادر به تشکیل جنین نیستند. هدف اصلی این مدل ها بررسی جنبه هایی از رشد انسانی است که مطالعه آنها تا کنون دشوار یا غیرممکن بوده است.

انتهای پیام/