تکنیک کشت سلول سه بعدی می تواند جنین های موش را جایگزین کند – ScienceDaily


با رشد سلولهای بنیادی موش در یک ژل مخصوص ، یک تیم تحقیقاتی در برلین توانست ساختارهایی شبیه به قسمتهای رویان رشد کند. ساختارهای شبیه تنه در طی پنج روز پیش سازهای عصب ، استخوان ، غضروف و عضله از توده های سلول ایجاد می شود. این می تواند به مطالعه اثرات عوامل دارویی به طور مثرتری در آینده – و در مقیاسی که در موجودات زنده امکان پذیر نیست اجازه دهد. نتایج در ژورنال منتشر شد علوم پایه.

این مطمئناً مادران را از مشکلات بارداری نجات می دهد ، اما پستانداران به تخمک تبدیل نمی شوند. به تعبیری ، این برای علم نیز غیر عملی است. در حالی که می توان جنین ماهی ، دوزیستان یا پرندگان را به راحتی مشاهده کرد ، رشد پستانداران به محض کاشت جنین در رحم از نگاه مشاهده کننده جلوگیری می کند. این دقیقاً همان زمانی است که جنین تغییرات اساسی در شکل ایجاد می کند و پیش سازهای اندام های مختلف ایجاد می شود – یک روند بسیار پیچیده که بسیاری از س questionsالات را بی پاسخ می گذارد.

اما اکنون یک تیم تحقیقاتی از موسسه ژنتیک مولکولی ماکس پلانک (MPIMG) در برلین موفق به تکثیر فاز مرکزی رشد جنینی در رویکرد کشت سلول شده است و برای اولین بار قسمت اصلی ساقه را از سلول های بنیادی جنینی موش رشد داده است. این روش خلاصه فرآیندهای اولیه تولید نوعی رشد جنینی در ظرف پتری است.

اندازه ساختارها تقریباً یک میلی متر است و دارای یک لوله عصبی است که از آن نخاع رشد می کند. علاوه بر این ، آنها دارای سامیت هستند که پیش سازهای اسکلت ، غضروف و عضلات هستند. برخی از ساختارها حتی پیش سازهای اندام های داخلی مانند روده را ایجاد می کنند. پس از حدود پنج روز ، موازات رشد طبیعی به پایان می رسد.

برنهارد جی هرمان ، مدیر MPIMG و رئیس موسسه ژنتیک پزشکی در Charité – Universitätsmedizin Berlin گفت: “این مدل رشد جنینی دوره جدیدی را آغاز می کند.” “این به ما امکان می دهد تا جنین زایی موش را به طور مستقیم ، به طور مداوم و با تعداد زیادی از نمونه های موازی مشاهده کنیم – این در حیوان امکان پذیر نیست.”

جداسازی جنینهای اولیه از لوله یا رحم و نگهداری آنها در ظرف پتری کاملاً آسان تلقی می شود ، مادامی که جابجایی آنها آزاد باشد. اما وقتی جنین در آندومتر کاشته شود ، انزوا بسیار دشوار می شود.

الكساندر مایسنر ، كه مانند هرمان ، مدیر MPIMG است و با همکاری این تحقیق ، در شماره فعلی مجله Science منتشر شده است ، گفت: “ما می توانیم سریعتر و بدون نیاز به تحقیقات حیوانی نتایج دقیق تری به دست آوریم.” “از فرآیندهای پیچیده تری مانند مورفوژنز ، ما فقط فقط عکس های فوری می گیریم – اما این با مدل ما تغییر می کند.”

ژل پشتیبانی و جهت گیری فضایی را فراهم می کند

تاکنون امکان رشد فقط خوشه های سلولی سلول های بنیادی جنینی ، اصطلاحاً گاسترولوئید وجود دارد. جسی ونوولی ، یکی از دو نویسنده اصلی مطالعه ، گفت: “گره های سلولی در گاسترولوئیدها به همان نسبت ساختارهای بنیادی مانند ما رشد می کنند ، اما آنها نوع معمول جنین را قبول نمی کنند.” “خوشه های سلولی علائمی ندارند که سازمان آنها را به توافق معنادار تحریک می کند.”

در کشت سلولی ، سیگنال مورد نیاز توسط ژل مخصوصی تولید می شود که از خصوصیات ماتریس خارج سلولی تقلید می کند. این ماده ژله مانند از مخلوط پیچیده ای از مولکولهای پروتئینی منبسط شده تشکیل شده است که توسط سلولها ترشح می شود و به عنوان ماده پر کننده الاستیک در بدن یافت می شود ، خصوصاً در بافتهای پیوندی. استفاده از این ژل “ترفند” تعیین کننده روش جدید است.

“ژل از سلولهای کشت شده پشتیبانی می کند و آنها را در فضا جهت می دهد. به عنوان مثال ، آنها می توانند در داخل و خارج تفاوت قائل شوند. “Veenvliet می گوید. همچنین از نشت مولکولهای ترشحی مانند پروتئین ماتریس فیبرونکتین به محیط کشت سلول جلوگیری می کند. “سلول ها قادر به برقراری ارتباط بهتر هستند ، که منجر به خود سازماندهی بهتر می شود.”

سلولهایی با خصوصیات مشابه جنین

پس از چهار تا پنج روز ، تیم سازه ها را در سلولهای منفرد حل کرد و آنها را به صورت جداگانه مورد تجزیه و تحلیل قرار داد. آدریانو بولوندی ، که همچنین نویسنده اصلی مقاله است ، گفت: “اگرچه همه انواع سلول ها در ساختارهای شبیه ساقه وجود ندارد ، اما به طرز شگفت انگیزی شبیه یک جنین در همان سن هستند.” بولوندی و Veenvliet همراه با بیوانفورماتیک ، هلن کرتزمر ، فعالیت ژنتیکی ساختارها را با جنین واقعی موش مقایسه کردند. بولوندی گفت: “ما دریافتیم كه همه ژنهای اصلی ماركرها در زمان مناسب در مكانهای مناسب رویان فعال می شوند ، فقط تعداد اندكی از ژنها خارج از خط هستند.”

محققان جهشی با تأثیرات شناخته شده بر روی تکامل را در مدل خود وارد کردند و می توانند نتایج جنین های “واقعی” را بازآفرینی کنند ، و مدل آنها را بیشتر مورد تأیید قرار دهند. آنها همچنین نمونه هایی از دستکاری روند توسعه با عوامل شیمیایی را بیان می کنند.


منبع: unbox-news.ir

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>