ثبت واضح ترین تصویر از جنین درحال رشد انسان
اسمارت کاور: پژوهشگران آمریکایی با بهره گیری از یک روش جدید توانستند واضح ترین عکس را از جنین درحال رشد انسان به دست بیاورند.
به گزارش اسمارت کاور به نقل از ایسنا و به نقل از نیچر، پژوهشگران با استفاده از دو تجهیزات آزمایشگاهی رایج شامل رنگ های فلورسنت و میکروسکوپ لیزری، واضح ترین و کامل ترین عکس از جنین درحال رشد انسان را در لحظه ثبت کرده اند.
این روش به پژوهشگران امکان می دهد تا رویدادهای مهم را در چند روز اول رشد، بدون اعمال تغییر ژنتیکی روی جنین مطالعه کنند. احتمال اعمال تغییر ژنتیکی روی جنین، مشکلی است که پیش تر استفاده از برخی روش های تصویربرداری از جنین انسان را به علت نگرانی های اخلاقی محدود کرده بود.
«نیکلاس پلاچتا»(Nicolas Plachta) زیست شناس سلولی «دانشگاه پنسیلوانیا»(UPenn) و از پژوهشگران این پروژه اظهار داشت: این نخستین باری است که می توانیم از جنین انسان در مراحل اولیه رشد، با وضوح سلولی تصویربرداری نماییم. ما می توانیم سلول های منفرد و نحوه تعامل آنها با یکدیگر را هنگام تشکیل شدن جنین قبل از لانه گزینی ببینیم.
این روش تصویربرداری می تواند به توسعه روش هایی برای غربال گری غیرتهاجمی جنین هایی کمک نماید که بوسیله لقاح مصنوعی یا «آی وی اف»(IVF) تشکیل می شوند.
رنگ های فلورسنت
پژوهشگران بطور معمول باید جنین های انسان را با استفاده از نمونه های بعد از مرگ مطالعه کنند برای اینکه خیلی از تجهیزات مورد استفاده برای مشخص کردن سلول های زنده، با اصلاح ژنتیکی آنها برای تولید پروتئین های فلورسنت همراه هستند. پلاچتا و همکارانش، چاره ای را با استفاده از رنگ های فلورسنت ایجاد کردند که می تواند بسادگی به نمونه اضافه شود تا ساختارهای سلولی ویژه را مشخص نماید.
پلاچتا اظهار داشت: جنین های مورد استفاده در این پژوهش، از طرف یک کلینیک آی وی اف برای تحقیقات اهدا شدند. آنها در مراحل اولیه رشد هستند، هر کدام فقط از ۶۰ تا ۱۰۰ سلول تشکیل شده اند و هنوز هیچ بافت یا اندام کاملی ندارند.
پژوهشگران از یک رنگ فلورسنت موسوم به «SPY۶۵۰-DNA» استفاده کردند که DNA ژنوم را نشان میدهد و یک رنگ دیگر موسوم به «SPY۵۵۵-actin» که پروتئینی به نام «اف-اکتین»(F-actin) را مشخص می کند. سپس، آنها ده ها جنین زنده را در طول ۴۰ ساعت اول رشد با استفاده از میکروسکوپ های اسکن لیزری قوی به تصویر کشیدند.
پلاچتا افزود: ما می توانیم سلول های درحال تقسیم شدن و کروموزوم های درحال جدا شدن را ببینیم. حتی می توانیم نقص های جداسازی کروموزوم را در لحظه ثبت نماییم.
به عنوان مثال، پژوهشگران مشاهده نمودند که سلول های لایه بیرونی جنین موسوم به «تروفکتودرم»(trophectoderm)، قسمتی از DNA خودرا طی مرحله ای از تکثیر سلولی به نام «اینترفاز»(interphase) از دست می دهند. در مرحله اینترفاز، سلول ها DNA خودرا تکثیر می کنند.
چنین خطاهایی می توانند با ناهنجاری های کروموزومی مانند «آنیوپلوئیدی»(Aneuploidy) مرتبط باشند که با کروموزوم های اضافی یا از دست رفته در جنین اولیه مشخص می شود و با شکست خوردن حاملگی و لانه گزینی مرتبط می باشد.
«زیو ویلیامز»(Zev Williams) متخصص باروری «دانشگاه کلمبیا»(Columbia University) اظهار داشت: دانستن زمان وقوع آنیوپلوئیدی به ما امکان می دهد تا فرصت هایی را برای مداخله و جدیت به خرج دادن برای برطرف سازی مشکل به دست آوریم. تصاویر جدید، نخستین روزهای رشد جنین را با وضوحی که پیش تر دیده نشده بود، نشان می دهند.
مقایسه جنین انسان و موش
پژوهشگران توانستند به مقایسه رویدادهای کلیدی در جنین انسان و موش بپردازند که اغلب به عنوان مدل برای مطالعه رشد جنین مورد استفاده قرار می گیرند. آنها چند تفاوت مهم را مشاهده نمودند. به عنوان مثال، فرآیندی به نام فشرده سازی که شامل بروز تغییراتی در شکل سلول است، در مرحله ۱۲ سلول جنین انسان و مرحله ۸ سلول جنین موش شروع می شود. این پروسه در جنین انسان هم زمان نیست و همین مورد به بروز تغییراتی در ایجاد سلول های درونی و بیرونی منجر می شود.
«ساد کلیتون»(Sade Clayton) زیست شناس سلولی «دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس»(WUSTL) اظهار داشت: تشخیص دادن این تغییرات کوچک، همان چیزی است که این مقاله را بسیار بدیع می کند. این تفاوت های کوچک در حقیقت می توانند به تفاوت های بسیار بزرگ از نظر رشد رحم تبدیل گردد.
پژوهشگران امیدوارند با تصویربرداری از جنین انسان طی دوره های طولانی تر، استفاده از میکروسکوپ های لیزری با شدت پایین و ترکیب رنگ های دیگری که می توانند ساختارهای مختلف مانند غشای سلولی را برچسب گذاری کنند، بتوانند این پژوهش را تقویت نمایند.
پلاچتا اظهار داشت: این روش حتی ممکنست روزی کاربردهای بالینی داشته باشد. ما در آینده می توانیم از این روش تصویربرداری زنده برای پیگیری رشد جنین ها بصورت غیرتهاجمی در کلینیک استفاده نمائیم.
این پژوهش، در مجله «Cell» به چاپ رسید.
منبع: اسمارت كاور
مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب