دانشمندان از سلول پوست، تخمک انسانی ساختند؛ گامی بزرگ برای درمان ناباروری

کارایی پایین و ریسک بالا، از مهم‌ترین محدودیت‌های این روش است. کاتسو هیکو هایاشی، پژوهشگر سلول‌های بنیادی در دانشگاه اوساکا، می‌گوید: «فعلاً این روش برای کاربرد بالینی آماده نیست.» او پیش‌تر توانسته بود سلول‌های دم دو موش نر بالغ را بازبرنامه‌ریزی کرده و به تخمک و اسپرم تبدیل کند؛ سلول‌هایی که در نهایت به تولد موش‌های سالمی با دو پدر زیستی منجر شدند.

اما موفقیت این روش در موش‌ها امیدواری‌هایی را ایجاد کرده است. آماتو توضیح می‌دهد: «معمولاً کارهایی که روی موش جواب می‌دهد، دیر یا زود روی انسان هم جواب می‌دهد. دست‌کم در زمینه‌ی سلول‌های بنیادی همین‌طور بوده است.»

در آزمایش جدید، دانسمندان ابتدا هسته‌ی یک تخمک انسانی را خارج کردند و آن را با هسته‌ی یک فیبروبلاست (نوعی سلول پوستی) جایگزین کردند. این فرآیند که «انتقال هسته‌ی سلول سوماتیک» نام دارد، همان روشی است که برای شبیه‌سازی دالی، گوسفند مشهور و بسیاری گونه‌های دیگر استفاده شده است.

هدف پژوهشگران، برخلاف شبیه‌سازی، ساخت تخمکی بود که مانند تخمک طبیعی تنها ۲۳ کروموزوم داشته باشد. سلول‌های معمولی بدن ۴۶ کروموزوم دارند؛ ۲۳ کروموزوم از مادر و ۲۳ کروموزوم از پدر. در حالت طبیعی، سلول‌های زایشی طی فرآیند میوز تعداد کروموزوم‌های خود را نصف می‌کنند. در این فرآیند، کروموزوم‌ها با همتای خود جفت می‌شوند، بخشی از دی‌ان‌ای را تبادل می‌کنند و سپس تقسیم شده و به سلول‌های دختر منتقل می‌شوند. ترکیب دوباره‌ی تخمک و اسپرم، زیگوتی با ۴۶ کروموزوم به وجود می‌آورد که مبنای تمام سلول‌های بدن است.

مشکل اینجا بود که تخمک کلون‌شده ۴۶ کروموزوم داشت. در آزمایش روی موش‌ها، بارورسازی این تخمک با اسپرم باعث شد سلول نیمی از کروموزوم‌هایش را کنار بگذارد و رویانی با تعداد صحیح کروموزوم‌ها شکل بگیرد. در مورد انسان، چنین اتفاقی رخ نداد و پژوهشگران برای رفع این مانع از مولکولی به نام روسکوویتین استفاده کردند تا فرآیند کاهش کروموزوم‌ها آغاز شود.

در نهایت، هیچ رویانی مجموعه‌ی درست کروموزوم‌ها را نداشت و بنابراین، زنده نمی‌ماند. یکی از جنین‌ها به جای ۴۶ کروموزوم، ۴۸ کروموزوم داشت: همه‌ی ۲۳ کروموزوم اسپرم به همراه ترکیبی نادرست از ۲۵ کروموزوم سلول پوستی. در این ترکیب برخی کروموزوم‌ها تک نسخه بودند، برخی دو نسخه داشتند و برخی به‌طور کامل حذف شده بودند. آماتو توضیح می‌دهد این تقسیم‌های نابرابر احتمالاً به این دلیل رخ داده که کروموزوم‌ها به‌جای جفت‌شدن با همتای واقعی خود، به‌طور تصادفی جفت شده‌اند.

نتیجه‌ی به‌دست‌آمده چیزی نبود که تیم پژوهش انتظار داشت، اما به گفته‌ی آماتو، بیشتر مانند اثبات مفهوم بود؛ یعنی نشان داد که دانشمندان می‌توانند این فرآیند را تا حدی عملی کنند. او تخمین می‌زند دست‌کم یک دهه زمان نیاز است تا این روش به مرحله‌ی آزمایش‌های بالینی برسد. حتی در آن زمان هم احتمالاً چنین آزمایش‌هایی در ایالات متحده انجام نخواهد شد، زیرا قوانین این کشور دستکاری ژنتیکی رویان انسانی را ممنوع کرده است.

محدودیت دیگر این روش، نیاز به تخمک‌های اهدایی برای مرحله‌ی کلون‌سازی است. هایاشی می‌گوید در رویکرد بازبرنامه‌ریزی که او و همکارانش دنبال کرده‌اند، چنین نیازی وجود ندارد. با این‌حال، او تأکید می‌کند که این فناوری پیشرفت بزرگی در کاهش تعداد کروموزوم‌های ژنوم انسان است و پیش‌بینی می‌کند که فناوری‌های تازه‌ای از دل این دستاورد بیرون خواهند آمد.

پژوهش در نشریه Nature Communications منتشر شده است.