قام الباحثون بإغراق أجنة الفأر في الرسوم المتحركة المعلقة لمدة شهر دون عواقب سلبية

الكيسات الكيسية في الرسوم المتحركة المعلقة

الباحثون في جامعة كاليفورنيا ، سان فرانسيسكو وجدوا طريقة لوقف تطور أجنة الفأر لمدة تصل إلى شهر في المختبر. العلماء واثقون من أن دراستهم يمكن أن يكون لها تأثير على تقنيات الإنجاب المساعدة والطب التجديدي ووقف الشيخوخة والسرطان.

أجرى العلماء في دراستهم تجربة مع أجنة في مرحلة مبكرة تسمى الأكياس الأريمية . ووجد الباحثون أن الأدوية التي تثبط نشاط منظم نمو الخلايا الرئيسي ، وهو بروتين mTOR ، يمكن أن تغمر الأجنة في حالة مستقرة وقابلة للانعكاس للرسوم المتحركة المعلقة. كقاعدة ، يمكن أن تبقى الأجنة في مرحلة الكيسة الأريمية في المختبر لمدة لا تزيد عن يومين. لكن العلاج بمثبطات mTOR يطيل هذه الحالة لمدة تصل إلى أربعة أسابيع.

وقد أظهر المؤلف الرئيسي للدراسة ، Aidan Bulut-Karsioglu وزملاؤه ، أن الأجنة المتوقفة مؤقتًا أثناء النمو سرعان ما استأنفت النمو الطبيعي عندما توقف العلماء عن حقن مثبطات منظم نمو الخلايا. عندما أعيدت الأجنة إلى جسم الأم ، نمت منها ذرية سليمة.

جاء هذا الاكتشاف كمفاجأة للباحثين الذين كانوا يعتزمون دراسة كيف يؤدي كبت mTOR إلى إبطاء نمو خلايا الكيسة الأريمية ، بدلاً من إيجاد طريقة لسبت الأجنة. أظهرت التجارب اللاحقة أن الخلايا الجذعية الجنينيةيمكن أيضًا غمرها في الجنين في مرحلة الكيسة الأريمية في حالة من الرسوم المتحركة المعلقة بواسطة مثبطات منظم نمو الخلايا. من الواضح أن الأدوية تعمل عن طريق الحد من نشاط الجين في معظم الجينوم ، باستثناء العديد من الجينات السائدة ، والتي يمكنها في حد ذاتها قمع نشاط الآخرين. اختبر الباحثون عددًا من مثبطات mTOR المختلفة ووجدوا أن أحدث عقار صناعي Rapa-Link ، تم تطويره مؤخرًا بواسطة مختبر Kevan Shokat في جامعة كاليفورنيا ، سان فرانسيسكو ، كان أكثر فعالية .

يعتقد الباحثون أنه يمكن تمديد حالة الرسوم المتحركة المعلقة لفترة أطول من 30 يومًا. تموت الكيسات الأريمية النائمة في النهاية عندما تنفد الأيض. إذا وجد العلماء طريقة لتزويد المواد المغذية لوسط الاستزراع ، فإن الخلايا ستبقى في حالة سبات أطول. ولكن في حين أن الباحثين لا يعرفون على وجه اليقين ما هي المواد المحددة التي تحتاجها الكيسة الأريمية في الرسوم المتحركة المعلقة.

أظهر مؤلفو الدراسة أن حالة الراحة التي تسببوا بها في الكيسة الأريمية عن طريق منع mTOR كانت مطابقة تقريبًا للقدرة المتأصلة للفئران على تعليق الحمل في المراحل المبكرة. تم العثور على هذا الركود المؤقت - diapause - في العديد من الثدييات ، من الفئران إلى الولبي الجرابي. لذا يمكن للإناث الحامل تأخير نمو الجنين عندما لا يكون هناك ما يكفي من الغذاء. في مثل هذه الحالة ، يعمل بروتين mTOR كمنظم لفترات النمو ، والذي يعمل كمستشعر للمغذيات. يبدو أن "ضبط" عملية تطوير الخلية ، بالاعتماد على مستوى العناصر الغذائية المتاحة في البيئة.

هل يمتلك الشخص القدرة على تعليق الحمل في مرحلة الكيسة الأريمية؟ حتى الآن هذه قضية لم يتم حلها: في الظروف الحديثة من الصعب تتبع الفترة الزمنية من الإخصاب إلى الزرع ، حيث يحدث تكوين الكيسة الأريمية. ومع ذلك ، هناك بعض الأمثلة من ممارسة الإخصاب في المختبر(IVF) مع فترة حمل طويلة بشكل غير عادي وعدم تطابق بين توقيت النقل الاصطناعي للأجنة والولادة. بناءً على هذه الحقائق ، يعتقد الباحثون أن الأشخاص في بعض الحالات قد يؤخرون عملية زرع الأجنة.

يمكن أن يكون للبحث تأثير كبير على التكاثر المساعد ، الذي يقتصر ممارسته على التدهور السريع للأجنة بمجرد وصولها إلى مرحلة الكيسة الأريمية. يمكن أن يكون داء الكريات الكيسية بديلاً لتجميد الأجنة وسيعطي الأطباء المزيد من الوقت للبحث عن العيوب الجينية قبل الزرع.

تخضع مثبطات MTOR للتجارب السريرية ، وفي المستقبل يمكنهم التغلب على بعض أنواع السرطان. ومع ذلك ، تظهر نتائج دراسة جديدة الخطر المحتمل لهذا النهج: يمكن لمثبطات mTOR إبطاء تطور السرطان وتقليل الأورام ، ولكن يمكنهم تجاهل الخلايا السرطانية "الخاملة" التي يمكن أن تنشط وتنتشر في جميع أنحاء الجسم بعد إيقاف العلاج. لقتل الخلايا المتبقية ، سيكون عليك استخدام أدوية الخط الثاني والثالث من العلاج.

يسعى المؤلفون الآن لمعرفة ما إذا كانت مثبطات mTOR قادرة على التحكم في الخلايا الجذعية في مراحل لاحقة من التطور. مثل هذه الفرصة ستساعد في إصلاح أو استبدال الأعضاء التالفة. العلماء على يقين من أن البيانات التي تم الحصول عليها أثناء الدراسة لها أيضًا قيمة محتملة في دراسة الشيخوخة.

هذا مثال رئيسي على قوة العلم الأساسي. لم نبحث عن طرق لوقف تطور الكيسة الأريمية أو تقليد diapause. لم نحاول إنشاء علاج فعال ضد السرطان أو تطوير طرق أكثر فاعلية لتجديد الأنسجة أو زرع الأعضاء. كل هذا كان في أذهاننا ، لكن التجارب أخبرتنا أننا ذاهبون إلى شيء يجب أن نفهمه ولا يمكننا تجاهل المكان الذي يذهبون إليه "، قال رئيس المختبر ميغيل رامالو سانتوس ، أستاذ مساعد أمراض النساء والتوليد والعلوم التناسلية في جامعة كاليفورنيا ، سان فرانسيسكو.

من الناحية النظرية ، تقنية حفظ تجميد مماثلةالأجنة في مرحلة مبكرة من التطور ، وبالتالي فإن استعمارها سوف يستعمر الفضاء. هناك العديد من وجهات النظر المختلفة حول كيفية حدوث الاستعمار. خلاصة القول هي أن الروبوتات المستقلة بالكامل ستنقل "الحمل" إلى كوكب مناسب للحياة ، وتهيئ جميع الظروف للإنسان العادي هناك ، ومن ثم فك الأجنة. ومع ذلك ، لم يذكر الباحثون من جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو أن اكتشافهم يمكن أن يساهم في تطوير هذا المفهوم. لإحضار نظرية استعمار الفضاء هذه إلى الحياة ، يلزم وجود رحم اصطناعي "يحمل" الجنين.

تم نشر العمل العلمي في مجلة Nature في 23 نوفمبر 2016
DOI: 10.1038 / nature20578

Source: https://habr.com/ru/post/ar399527/