جنجال بر سر ساخت پیشرفته‌ترین رویان مصنوعی انسان

اصطلاح «رویان مصنوعی» تا حدودی گمراه کننده است، زیرا این ساختار در حقیقت مصنوعی نیست و حتی به طور دقیق مشابه رویان طبیعی نیز نیست. چنین مدلی به رویان‌های اصلی شباهت دارد، یعنی ساختاری شبیه به گلوله‌ای کوچک از سلول‌هایی است که از اسپرم بارورکننده‌ی تخمک ایجاد شده، اما در واقع از سلول‌های بنیادی رشدیافته در آزمایشگاه ساخته شده‌ است.

این سلول‌های بنیادی در اصل از یک رویان طبیعی به وجود آمده‌اند ولی همچنان چنین ساختاری با رویان‌های طبیعی تفاوت‌های بسیاری دارد. بنابراین برخی ترجیح می‌دهند این ساختار را «مدل رویان مبتنی‌بر سلول‌های بنیادی» بنامند.

به‌گزارش نیچر، به تازگی دو تیم از محققان اعلام کرده‌اند که ساختارهای رویان‌مانندی را پرورش داده‌اند که به طور کامل از سلول‌های بنیادی انسان ساخته شده‌اند و از تمام نمونه‌های قبلی پیشرفته‌تر هستند. این رویان‌های مصنوعی حدود ۱۴ روز پس از لقاح به مرحله‌ای برابر با رشد رویان‌های طبیعی رسیدند.

نسبت به گذشته، چنین آزمایش‌هایی می‌توانند فرصت خوبی را برای تحقیق در روند رشد رویان انسان در مراحل بعد فراهم کنند. اما همچنان پرسش‌های اخلاقی و قانونی در مورد وضعیت «مدل‌های رویان انسان» و چگونگی نظارت بر این روند، بدون پاسخ هستند.

یافته‌های پژوهش اخیر در دو مطالعه‌‌ی در دست انتشار توسط تیمی از محققان به رهبری مگدالنا زرنیکاگوتز زیست‌شناس رشدی در دانشگاه کمبریج، و تیم دیگری به رهبری جیکوب هانا زیست‌شناس سلول‌های بنیادی، در مؤسسه‌ی علوم ویزمن شرح داده شده‌اند. هر دو گروه پیش‌تر یافته‌های خود را در نشست‌های علمی ارائه کرده بودند. پس از شرح نتایج توسط زرنیکاگوتز در نشست سالانه‌ی انجمن بین‌المللی تحقیقات سلول‌های بنیادی در بوستون، این پژوهش جنجال‌برانگیز به تیتر اخبار تبدیل شد.

هر دو تیم، اجازه دادند تا ساختارهای رویان‌ مصنوعی با استفاده از سلول‌های بنیادی رویان انسان شکل بگیرند. برخی از این ساختارها به مدل‌های سلولی مشابه سلول‌های بنیادی که جفت را تشکیل می‌دهند و سلول‌هایی که کیسه‌ی زرده را خارج از رویان در حال رشد طبیعی به‌وجود می‌آورند، تبدیل شده بودند.

محققان می‌گویند مدل‌های رویان به‌دست‌آمده، ساختارها و پروفایل‌های رونویسی ژنی را نشان می‌دهند که در رویان‌های طبیعی انسان بین ۶ تا ۱۴ روز پس از لقاح یافت می‌شود، یعنی تا شروع مرحله‌ای به نام گاسترولاسیون که در جریان آن، سلول‌های تشکیل‌دهنده‌ی رویان در لایه‌ای بین حفره‌ی آمنیوتیک و کیسه‌ی زرده سازماندهی می‌شوند.

پیش از این محققان با استفاده از سلول‌های بنیادی انسان و حیوانات، مدل‌های مشابهی را ساخته بودند. سال گذشته، تیم زرنیکاگوتز و تیم هانا از تکنیک‌های مشابه برای ساخت مدل‌ رویان مصنوعی از سلول‌های موش استفاده کردند و تا مرحله‌ای که اندام‌های حیاتی مانند قلب و مغز شروع به شکل‌گیری می‌کنند، پیش رفتند.

تا‌به‌حال مدل‌های رویان مصنوعی انسان تا این حد پیشرفته نبوده‌اند، اما در ماه گذشته علی بریوانلو، زیست‌شناس سلول‌های بنیادی از دانشگاه راکفلر در نیویورک و همکارانش در مطالعه‌ای که در پایگاه داده بایو‌آرکایو منتشر شد از ساخت مدل‌های رویان انسانی خبر دادند که در آن‌ها نشانه‌هایی از گاسترولاسیون معادل با رویان طبیعی در زمانی حدود ۱۲ روز پس از لقاح، مشاهده می‌شود. مطالعات اخیر نشان می‌دهند که محققان، پیشرفته‌ترین مدل‌‌های رویان انسان ساخته‌شده تاکنون را به‌وجود آورده‌اند.

تحقیقات روی رویان‌های طبیعی انسان در راستای یک دستورالعمل پذیرفته‌شده انجام می‌شود. این دستورالعمل که در بسیاری از کشورها اجرا می‌شود، بیانگر آن است که رویان انسان نباید بیش از ۱۴ روز در آزمایشگاه کشت شود. براین‌اساس محققان باید برای مطالعه‌ی مراحل بعدی رشد رویان از مدل‌های حیوانی استفاده کنند، که لزوماً نشان‌دهنده‌ی فرآیندهای مربوطه در انسان نیستند.

از آن‌جایی که در بیشتر کشورها مدل‌های رویان مصنوعی با تعریف رسمی رویان مطابقت ندارند، مشمول چنین محدودیت‌هایی نیز نمی‌شوند. زرنیکاگوتز می‌گوید:

بنابراین، مدل‌هایی با سن بالاتر از ۱۴ روز می‌توانند بینش مهمی را در مورد رشد رویان انسان ارائه بدهند که در حال حاضر نمی‌توان به آن دست یافت. به‌عنوان مثال، این رویان‌ها می‌توانند برای مطالعه‌ی نقص‌های رشدی، یا بررسی عوامل پایان ناخواسته‌ی بارداری استفاده شوند.

رشد مدل‌های رویان مصنوعی تا مراحل بعدی توسعه‌یافتگی، به مسئله‌ای کاملاً رقابتی تبدیل شده است و استدلال‌های زیادی را در مورد شایستگی ادعاهای مطرح شده برمی‌انگیزد.

باید دید آیا ادعاهای مطرح شده توسط تیم محققان پژوهش‌های اخیر، که هیچ‌کدام هنوز مورد داوری همتا قرار نگرفته‌ است، به نتیجه خواهد رسید یا خیر. آلفونزو مارتینز آریاس زیست‌شناس رشدی از دانشگاه پومپئو فابرا در بارسلونا، معتقد است که در نتایج پژوهشی که زرنیکاگوتز و همکارانش شرح داده‌اند «هیچ‌چیز» وجود ندارد که بتوان آن را مشابه رویان طبیعی ۱۴ روزه‌ی انسان دانست.

مارتینز آریاس افزود: «آنچه می‌توانیم ببینیم توده‌هایی از سلول است که در بخش‌هایی از هم جدا شده‌اند، اما هیچ ساختار سازماندهی‌شده‌ای مشابه رویان طبیعی وجود ندارد.» او فکر می‌کند که بیان بیش‌ازحد برخی از ژن‌های موردنیاز برای تولید انواع سلول‌های فرارویان «روند کار سلول‌ها را گیج می‌کند» و استدلال می‌کند که این نتایج چیزی فراتر از مطالعات قبلی را نشان نمی‌دهد.

زرنیکاگوتز محدودیت‌ مدل‌های رویان مصنوعی برای مطالعه‌ی روند رشد را تصدیق می‌کند. او معتقد است که این ساختارها همه‌ی جنبه‌های صفات ارثی رویان را توضیح نمی‌دهند، بلکه به‌عنوان ابزاری مکمل برای بررسی تمایز بافت‌های خاص در طول مراحل کلیدی توسعه به کار می‌روند.

به‌طورکلی، نتایج مطالعات درباره‌ی وضعیت مدل‌های رویان مصنوعی انسان و این مسئله که آیا این مدل‌ها باید خارج از قوانین مربوط به رویان‌های طبیعی انسان قرار بگیرند یا خیر، بحث‌های بسیاری را برانگیخته است. با‌ وجود اینکه مدل‌های رویان مصنوعی مشمول قانون ۱۴ روزه نیستند، ساختارهای رویان‌مانند گزارش شده توسط گروه‌های زرنیکاگوتز و هانا همچنان باید به دستورالعمل‌ها و قوانین مربوط به سلول‌های بنیادی رویان انسان که از آن تشکیل شده‌اند احترام بگذارند.

اما گروه‌های دیگر که مدل‌های رویان مصنوعی را با استفاده از سلول‌های بنیادی «القایی» مشتق‌شده از بافت‌های بالغ ساخته‌اند، از چنین مقرراتی پیروی نمی‌کنند. رابین لاول‌باج زیست‌شناس سلولی از مؤسسه فرانسیس کریک در لندن، می‌گوید که این مدل‌های رویان «اصلاً تحت نظارت قرار نگرفته‌اند».

تاکنون مدل‌ رویان مصنوعی که توانایی تبدیل‌شدن به انسان را داشته باشد، ساخته نشده است. اما مطالعه‌ای جدید روی مدل‌های رویان میمون نشان داد که چنین رویان‌هایی در صورت قرارگیری در رحم می‌توانند باعث ایجاد بارداری شوند؛ هرچند بلافاصله پس از کاشت رویان خودبه‌خود خاتمه می‌یابد.

برخی از محققان معتقدند که برای روشن شدن این مسئله به تعریف اصلاح‌شده‌ای از رویان نیاز است. برای دیگر محققان، هدف نهایی دور زدن محدودیت‌های کنونی در زمینه‌ی تحقیقات رویان است.

لاول‌بج به عنوان عضوی از کمیته‌ای که در سال ۲۰۲۱ کاهش این مقررات را توصیه کرد، می‌گوید: «این مدل‌ها نیاز به پایبندی به اصول قانون ۱۴ روز را به چالش می‌کشند.» مارتینز آریاس نیز معتقد است که برای ساخت مدل‌های رویان انسان که عمر طولانی‌تری داشته باشند، چالش‌های مهمی وجود دارد. او می‌گوید که ایجاد ساختارهایی که تا ۲۱ روز توسعه یابند «آسان نخواهد بود. اگر [مدل‌های رویان انسانی] بتوانند فراتر هم بروند، شگفت‌زده خواهم شد.»