رشد ستون فقرات انسان در آزمایشگاه شبیه‌سازی شد

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

این تحقیق که در 18 دسامبر در مجله “Nature” منتشر شد، گام مهمی در درک چگونگی شکل گیری بدن انسان در مراحل اولیه رشد است.

ستون فقرات: یک ساختار حیاتی در رشد جنین

ستون فقرات که به صورت بافت میله ای شکل در بدن در حال رشد ظاهر می شود، نقش مهمی در سازماندهی بافت در طول رشد جنین ایفا می کند. این ساختار در 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

برای درک بهتر شکل‌گیری طبیعی نخاع، محققان ابتدا جنین مرغ را بررسی کردند و با مقایسه داده‌های منتشر شده قبلی از جنین‌های موش و میمون، زمان و توالی سیگنال‌های مولکولی برای تشکیل این بافت را تعیین کردند.

آنها با استفاده از این نقشه راه، توالی دقیقی از سیگنال‌های شیمیایی ایجاد کردند و توانستند سلول‌های بنیادی انسانی را برای تشکیل نخاع هدایت کنند.

پیشرفت در مدل های آزمایشگاهی رشد تنه انسان

این سلول ها توانستند یک ساختار ساقه مینیاتوری به طول 1-2 میلی متر ایجاد کنند. این ساختار حاوی بافت عصبی و سلول های بنیادی استخوانی بود که شبیه رشد طبیعی جنین انسان بود.

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

در درک رشد انسانی موفق باشید

جیمز بریسکو، رئیس آزمایشگاه دینامیک رشد و نویسنده ارشد این مطالعه گفت: ستون فقرات به عنوان یک سیستم GPS برای جنین عمل می کند و به تشکیل محور اصلی بدن کمک می کند و رشد ستون فقرات و سیستم عصبی را هدایت می کند. تاکنون تولید این بافت حیاتی در آزمایشگاه دشوار بوده و توانایی مطالعه رشد انسانی و اختلالات مرتبط با آن محدود بوده است. اکنون که ما یک مدل عملکردی ایجاد کرده ایم، پنجره ای برای مطالعه بیماری های رشدی ناشناخته قبلی باز شده است.

تیاگو ریتو، محقق فوق دکتری در آزمایشگاه و اولین نویسنده این مطالعه، افزود: “پیدا کردن سیگنال های شیمیایی دقیق برای تولید ستون فقرات مانند یافتن دستور العمل مناسب بود.”

او همچنین توضیح داد: «آنچه هیجان‌انگیز است این است که ستون فقرات در ساختارهای آزمایشگاهی ما به نظر می‌رسد که کار خود را در جنین در حال رشد انجام می‌دهد؛ «این سیگنال‌های شیمیایی ارسال می‌کند و به سازماندهی بافت‌های اطراف کمک می‌کند، درست مانند چیزی که در رشد طبیعی اتفاق می‌افتد».

این ساختارها مدل های ساده ای از بدن هستند که فقط تعداد محدودی از انواع سلول ها را شامل می شوند. آنها فقط برای چند روز رشد می کنند و نمی توانند جنین تشکیل دهند. هدف اصلی این مدل ها بررسی جنبه هایی از رشد انسانی است که مطالعه آنها تا کنون دشوار یا غیرممکن بوده است.

انتهای پیام/