آیا دانشمندان توانستند گامی بزرگتر در شبیهسازی مراحل اولیه بدن انسان بردارند؟
در یک کشف پیشگامانه، محققان موفق شدند مدلهای سهبُعدی از تکوین انسان پس از مرحله گاسترولاسیون (post-gastrulation) ایجاد کنند. این مدلها به قدری بالغ هستند که شروع به تشکیل ارگانهای اولیه و تولید سلولهای حیاتی میکنند.
مدل جدید: “هماتوئیدها” (Hematoids)
- محققان یک مدل سهبُعدی جدید به نام هماتوئید (ساختارهای خودسازمانیافتهای که خون تولید میکنند) را معرفی کردهاند.
- این ساختارها به سرعت رشد میکنند و سلولهایی تولید میکنند که از نظر بلوغ، با بافتهای جنین انسان در مراحل CS12 تا CS16 (هفتههای چهارم تا ششم) مطابقت دارند.
- در این مدل، سلولهای کلیدی مانند کاردیومیوسیتهای انقباضی (سلولهای ماهیچه قلب) و سلولهای خونی (HCs) به صورت خودکار ظاهر میشوند.
راهحل شگفتانگیز برای تولید سلولهای بنیادی خون
- نکته محوری: این مدل یک “نیچ خونساز” (Hemogenic Niche) داخلی ایجاد میکند که قادر به تولید سلولهای بنیادی خونساز (HSCs) از طریق فرآیند EHT (انتقال آندوتلیال به خونساز) است.
- سادگی شگفتانگیز: برای ایجاد این نیچ حیاتی و تولید HSCs، تنها استفاده از یک مهارکننده مولکول کوچک (مهارکننده TGF-β1) کافی است.
- خداحافظی با مواد افزودنی گرانقیمت: برخلاف روشهای سنتی که به مقادیر زیادی فاکتور رشد (Growth Factors) و سیتوکینهای خونساز نیاز داشتند، این سیستم نیازی به مکملهای خارجی ندارد.
اعتبار و عملکرد مدل
- اهمیت TGF-β1: اگرچه مهار TGF-β1 برای تولید خون لازم است، اما سایر سلولهای درون مدل، این مورفوژن (TGF-β1) را به صورت درونزاد بیان میکنند. همچنین، مهار زودهنگام TGF-β1 باعث از بین رفتن فعالیت خونسازی میشود؛ این یافته پنجره زمانی خاص برای عملکرد این مسیر در تکوین انسان را تأیید میکند.
- آزمایش پتانسیل: HSCs تولیدشده در این مدل، توانایی تمایز به سلولهای میلوئیدی و لنفوییدی (مانند سلولهای T و سلولهای NK) را نشان دادند. این امر تأیید میکند که این سلولها، سلولهای بنیادی قطعی هستند و به انواع اولیه محدود نمیشوند.
- تولید چندگانه: این روش نه تنها سلولهای خونی، بلکه کاردیومیوسیتها، هپاتوسیتها (سلولهای کبد) و سلولهای دیگر را نیز به صورت همزمان تولید میکند.
منبع :
A post-implantation model of human embryo development includes a definitive hematopoietic niche
از مدلهای تکوینی تا ابزارهای ژنتیکی دقیق
این مدلهای هماتوئید، ابزاری قدرتمند برای درک تکوین اولیه انسان و کشف اهداف جدید دارویی هستند. دقت در مدلسازی تکوین (مانند تنظیم دقیق مسیر TGF-β1) و تولید HSCs، نیازمند دقت فوقالعاده در سطح ژنتیکی است.
ما میدانیم که تخصص و اعتبار در هر مرحله از پژوهش، ضروری است.
برای تحلیل دقیق بیان ژن در سلولهای تولیدشده در این مدلها (مثلاً برای سنجش بیان TGF-β1 یا SOX17)، پژوهشگران به ابزار قابل اعتمادی مانند ترایزول (Trizol) برای استخراج RNA با کیفیت بالا نیاز دارند.
- برای تأیید عملکردی دقیق ژنهای کلیدی (مانند SOX17 یا ژنهای وابسته به مسیر TGF-β1) که در ایجاد این نیچ خونساز نقش دارند، به ابزار ویرایش ژن کریسپر نیاز است.
برای انجام دقیقترین مداخلات ژنتیکی و بررسی عملکرد ژنها در مدلهای پیشگامانه تکوینی، از خدمات ویرایش ژن CRISPR ما و کیتهای تخصصیمان دیدن کنید. همین حالا با ما تماس بگیرید و انقلاب بعدی را در پژوهشهای خود رقم بزنید.