موفقیت دانشمندان در تولید اسپرم مصنوعی

به گزارش بولتن نیوز، پژوهشگران در سال 2014 استانداردهایی برای اسپرم آزمایشگاهی تعریف کرده و نام آن را "استاندارد طلایی" گذاشته‌اند. اسپرم‌های آزمایشگاهی که به تازگی تولید شده برای اولین بار تمام این استانداردها را دارا بوده است. جان شیمنتی از دانشگاه کورنل یکی از پژوهشگرانی که این استانداردها را تعریف کرده در مصاحبه با نیوساینتیست می‌گوید: "دست آوردهای این مطالعه بسیار قابل توجه است. من فکر نمی‌کنم تا کنون هیچ گروه دیگری به چنین موفقیتی دست پیدا کرده باشد."


تیم دانشگاه پزشکی نانجینگ چین برای تولید اسپرم حقیقی و مناسب از سلول‌های بنیادی استفاده نکرده، بلکه اسپرماتیدهای مصنوعی را به‌وجود آورده است که فاقد دم هستند و اسپرم نابالغ محسوب می‌شوند. اسپرمی که دم نداشته باشد نمی‌تواند حرکت کند، بنابراین برای لقاح موفق باید به روش IVF به سلول تخم موش تزریق شود.

پژوهشگران برای بدست آوردن استاندارد طلایی اسپرم مصنوعی باید ثابت می‌کردند که سلول‌ها در مراحل رشدی مختلف بعضی ویژگی‌های ضروری مانند تعداد کروموزوم صحیح و نسبت صحیح DNA دهنده را حفظ می‌کنند. و این به هیچ عنوان دست آورد کوچکی نیست، زیرا بسیاری از تلاش‌هایی که با هدف کنترل مراحل کلیدی تقسیم سلول‌های جنسی صورت گرفته به شکست انجامیده است.

دانشمندان در تلاش‌اند تا ثابت کنند که به وسیله یک فرآیند پیچیده تقسیم، توانسته‌اند سلول‌هایی تولید کنند که تنها نیمی از کروموزوم‌های والد پدری را داشته باشد.

بنابراین تیم تحقیقاتی نه‌تنها توانسته فرآیند تقسیم سلولی را کنترل کند بلکه از اسپرم‌های تولید شده، بچه موش‌های سالم و زایا نیز به وجود آورده است. این دو فاکتور باعث شده تا این تیم بتواند استانداردهای طلایی را پشت سر بگذارد. جیاهاوو شا که یکی از اعضای تیم تحقیقاتی است می‌گوید: "به نظر من کاری که ما انجام داده‌ایم اولین گام در جهت آزمودن همه‌ی ملزومات یک میوز موفق است."

اما آن‌ها چگونه این کار را انجام داده‌اند؟ آن‌ها سلول‌های جنینی یک موش نر را در معرض مواد شیمیایی با نام سیتوکینین قرار داده‌اند تا فرآیند تبدیل آن‌ها به سلول‌های زایا (سلول‌هایی که در نهایت به سلول تخم یا اسپرم تبدیل می‌شوند) آغاز شود. در ادامه این سلول‌های درحال تمایز را در کنار بافتی شبیه به بافت بیضه و در معرض هورمون مردانه (تستوسترون) قرار دادند تا آن‌ها را به اسپرماتید تبدیل کنند.

این تکنیک تا کنون فقط روی موش‌ها آزمایش شده و مشخص نیست که آیا می‌تواند برای افرادی که دارای مشکل باروری هستند مفید باشد یا خیر. اما این امیدواری وجود دارد که روزی مردان نازا بتوانند با استفاده از اسپرم مصنوعی که از سلول‌های بدن آنها (مثلا پوست) تولید شده از طریق IVF صاحب فرزند شوند.

این نظریه آنگونه که ممکن است تصور شود یک نظریه جنون آمیز نیست، زیرا در پژوهش‌هایی که در گذشته انجام شده مشخص شده است که سلول‌های پوستی را می‌توان به سلول‌های بنیادی پرتوان تبدیل کرد که هم‌تراز سلول‌های بنیادی جنینی هستند. قبلا از این سلول‌های بنیادی پر توان با موفقیت در تولید پیش سازهای سلول‌های اسپرم و تخم استفاده شده است.

هرچند که این کار از نظر تئوری انجام پذیر است اما موانع و مسائل اخلاقی باعث می‌شود تا کاربرد آن برای به وجود آوردن انسان راه درازی در پیش داشته باشیم.

پیتر دونووان زیست شناس دانشگاه کالیفرنیا و دانشگاه ایروین که در این مطالعه شرکت نداشته است می‌گوید: "اگر اسپرماتیدهای تولید شده در آزمایشگاه واقعا همان کیفیت بالای اسپرمی را داشته باشد که به وسیله انتخاب طبیعی آزمایش شده و در بیضه‌ها تولید می شود، آنگاه چه حرفی برای گفتن خواهیم داشت؟"

همان‌طور که امکان تولد نوزادان تغییر یافته ژنتیکی موجب بروز نگرانی‌های جدی در مورد تولد "کودکان طراحی شده" گشته است، در صورتی هم که اسپرم مصنوعی برای به وجود آوردن انسان به کار برده شود، چون این کار نظم طبیعی امور را دور می‌زند، باید احتمال اینکه این افراد یا نسل‌های آینده آن‌ها ممکن است به طریقی دچار مشکل شوند را نیز در نظر بگیریم، و این سوالی است که پاسخ گویی به آن اصلا ساده نیست.

اما با توجه به پژوهش‌هایی که در فرانسه و ژاپن در حال انجام است و مطالعه‌ای که گروه شا در رقابت بر سر تولید اسپرم مصنوعی انجام داده است در آینده‌ای نه چندان دور شاهد پیشرفت‌های بزرگی در این عرصه خواهیم بود.

نتایج این پژوهش در نشریه Cell Stem Cell منتشر شده است.

 

منبع: مجله علمی ایران
sciencealert.com