اكتشاف زر سري في جسم الجنين يستطيع التحكم في التطور البشري

توصل فريق من معهد ماكس بلانك في برلين ومعهد التكنولوجيا الحيوية الجزيئية (IMBA) التابع للأكاديمية النمساوية للعلوم في فيينا، إلى اكتشاف ما يمكن تسميته "زر توقف" سري محتمل في المراحل الأولى من التطور البشري.

وطوال عقود، كان العلماء يتجادلون حول ما إذا كان البشر قادرين على التحكم في توقيت تطورهم. وتشير الدراسة الجديدة إلى أنه يمكن تنشيط "زر التوقف" هذا في الخلايا البشرية. وتحمل النتائج آثارا مهمة على فهمنا للحياة البشرية المبكرة وقد تعمل على تحسين تقنيات الإنجاب.

في بعض الثدييات، يمكن تغيير توقيت التطور الجنيني المستمر بشكل طبيعي لتحسين فرص البقاء لكل من الجنين والأم. وغالبا ما تحدث هذه الآلية لإبطاء التطور مؤقتا، وتسمى السبات الجنيني، في مرحلة الكيسة الأريمية، قبل أن يزرع الجنين في الرحم (تبدأ هذه المرحلة المبكرة من التطور بعد 5 أو 6 أيام تقريبا من الإخصاب).

وتكشف الدراسة الجديدة أن الأجنة البشرية قد تمتلك قدرة على الخمول مماثلة لتلك التي لوحظت في العديد من الثدييات الأخرى، ما يفتح إمكانات جديدة للطب التناسلي وأبحاث الخلايا الجذعية.

ووجد الفريق أنه من خلال تقليل النشاط في سلسلة معينة من التفاعلات البيولوجية التي تشارك في نمو الجنين، يمكن إيقاف الجنين المخصب مؤقتا عن الانغراس في جدار الرحم حتى تصبح الظروف مثالية.

ومن خلال إبطاء إنتاج البروتين المشارك في نمو الجنين، تمكنوا من إيقاف نمو الجنين المخصب مؤقتا في مراحله المبكرة، بعد نحو أسبوع من الحمل.

وتمكن العلماء من الحفاظ على الأجنة في هذه الحالة الخاملة لمدة 18 يوما، وبعد ذلك عكسوا التوقف لاستئناف النمو الطبيعي.

وقال الفريق إن هذه التقنية يمكن استخدامها لزيادة نجاح التلقيح الصناعي من خلال إنشاء نافذة زمنية أكبر لتقييم صحة الجنين وتحسين فرص الانغراس في الرحم، حسب ديلي ميل.

وبحسب الورقة البحثية، اكتشف الفريق، طريقة لتحفيز حالة تشبه السبات بشكل مصطنع في الخلايا الجنينية البشرية والأورام الأريمية المزروعة في المختبر.

وفي كل من الخلايا الجنينية والأورام الأريمية، غير العلماء نشاط سلسلة معينة من التفاعلات، والمعروفة أيضا باسم التسلسل الجزيئي.

ويحدث التسلسل الجزيئي عندما تؤدي حركة جزيء واحد إلى تحريك حركة جزيء آخر، وهكذا. وهذا يبدأ سلسلة متتالية من التفاعلات الكيميائية، والتي تعمل بشكل مشابه لصف من أحجار الدومينو المتساقطة، حيث يتسبب كل دومينو ساقط في سقوط الدومينو التالي.

والمسار الذي استهدفه العلماء يسمى مسار إشارات "الراباميسين في الثدييات"، والذي يعرف اختصارا بـmTOR، وهو مسار إشارة خلوي مهم يلعب دورا حاسما في تنظيم عملية التمثيل الغذائي للخلايا، والنمو، والتكاثر والبقاء، ويلعب أيضا دورا مهما في نمو الجنين وتطوره.

وعندما عمد الباحثون إلى تثبيط مسار إشارات mTOR، دخلت الخلايا الجذعية والخلايا الجنينية في حالة خمول تشبه السبات.

وأظهرت نتائج الدراسة أن القدرة على الدخول في الخمول نشطة في الخلايا البشرية حول مرحلة الكيسة الأريمية.

وبالإضافة إلى ذلك، وجد العلماء أنهم قادرون على عكس ذلك بعد فترة طويلة، ما يسمح للخلايا الجنينية باستئناف النمو الطبيعي.

وعندما عززوا نشاط مسار mTOR، وجدوا أن نمو الجنين تسارع، حسب الدراسة التي نشرت الدراسة مفصلة في مجلة Cell.

وقال نيكولاس ريفرون، المؤلف المشارك في الدراسة من معهد التكنولوجيا الحيوية الجزيئية التابع للأكاديمية النمساوية للعلوم في فيينا، في بيان: "على الرغم من أننا فقدنا القدرة على الدخول في حالة الخمول بشكل طبيعي، فإن هذه التجارب تشير إلى أننا احتفظنا بهذه القدرة الداخلية ويمكننا في النهاية إطلاقها".

ويمكن لتعلم كيفية الاستفادة من هذه القدرة المخفية داخل خلايانا أن يكون له آثار كبيرة على علاجات الصحة الإنجابية مثل التلقيح الاصطناعي.