بکرزایی انقلابی در دانش تولید مثل
#
تهران،خبرگزاری جمهوری اسلامی 05/02/83
داخلی.علمی.تولیدمثل.بکرزایی.
از :مریم مولوی
تولد یک موش با استفاده از تخمک های دو موش ماده و بدون کمک اسپرم
نر همانند تولد گوسفند دالی اولین پستاندار همتاسازی شده، در دنیای
پزشکی یک معجزه تولید مثلی محسوب می شود.
موجوداتی مانند زنبور، مورچه، شته و برخی انواع ماهی ها و خزندگان
بدون لقاح جنسی طی فرآیندی به نام بکرزایی یا prathenogenesis تولید مثل
می کنند. تاکنون تصور می شد تولید یک پستاندار زنده از والدین هم جنس
ناممکن است.
بکرزایی به روشی از تولید مثل در حیوانات اطلاق می شود که طی آن موجود
به وجودآمده فقط از مواد ژنتیکی مادر که در تخمک وجود دارد تولید می شود
و حیوان نر هیچ نقشی در تولید مثل ندارد.
دانشمندان در گذشته بر این باور بودند علت آن که موارد بکرزایی در
میان پستانداران مشاهده نمی شود این است که با آنکه تعداد ژنها در تخمک و
اسپرم معادل هم است، اما این دو مجموعه مکمل یکدیگرند و نه مشابه، به این
معنی که یک دسته از ژنها که در تخمک فعال هستند در اسپرم غیرفعالند و
بالعکس. همین امر موجب می شود استفاده از دو تخمک برای تولید جنین با شکست
روبرو شود.
هر یک از ژنهای درون تخمک و اسپرم دارای اطلاعات خاصی هستند که در
درونشان حک شده است و برای بوجود آمدن یک جنین کامل به مجموعه ای از
اطلاعات حک شده نیاز است.
در گذشته دانشمندان برای انجام فرایند بکرزایی در میان پستانداران به
شیوه های مختلف از جمله استفاده از شوک الکتریکی و یا مواد شیمیایی برای
پیوند دو تخمک و غلبه بر اطلاعات حک شده در اسپرمها دست می زدند اما در
هیچ یک از این موارد به توفیقی دست نیافتند.
تحقیقات انجام شده در آزمایشگاه برای واداشتن تخمک لقاح نیافته به
تکثیر و تولید مثل، همیشه در مراحل اولیه شکست می خورد و تخمکهای حیوانات
پستاندار که با استفاده از مواد شیمیایی وادار به تکثیر می شدند اغلب پس
از چند روز می مردند.
علت ناموفق بودن بکرزایی این است که در داخل سلول پستانداران
مکانیزمی موسوم به ایمپرینتینک imprinting یا حک وجود دارد که طی آن یکی
از دو نسخه هر ژن در سلول بطور خودکار از فعالیت باز می ایستد و اگر این
مکانیزم در سلول به وقوع نپیوندد، رشد و تقسیم سلولی در تخمک متوقف می شود
و تخمک می میرد.
اما تولد موش ماده "کاگویا" که به همت پژوهشگران ژاپنی و کره ای از
دو موش ماده بوجود آمد نشان داد امکان تولد یک پستاندار سالم بدون
استفاده از اسپرم جنس نر وجود دارد.
دانشمندان ژاپنی برای حل مساله از روش کاملا جدیدی بهره گرفتند و عملا
یک تخمک ماده را به عنوان نایب اسپرم نر مورد استفاده قرار دادند.
این محققان تخمکی را انتخاب کردند که هنوز به مرحله رشد کامل نرسیده
بود و بنابراین هنوز فرایند حک شدن اطلاعات ژنتیکی بر روی ژنهای آن صورت
نگرفته بود.
در گام بعدی این گروه از پژوهشگران با شیوه های مهندسی ژنتیک یک ژن
خاص را از درون مجموعه ژنتیکی تخمک نابالغ جدا کردند. این ژن خاص از
خاصیت حک شوندگی و قبول نقش در فرایند تولید جنین برخوردار بود.
محققان همچنین ناحیه دیگری را که وظیفه خاموش کردن فعالیت یک ژن دوم
به نام" آی جی اف 2" را برعهده دارد از درون تخمک نابالغ جدا کردند. ژن
اخیر در رشد و پرورش جنین نقش ایفا می کند.
به اعتقاد محققان ژاپنی این دو گام، تخمک نابالغ را به نوعی اسپرم
بدل می سازد. آنان این نوع تخمکهای نابالغ را با تخمکهای بالغ موشهای ماده
ترکیب کردند و با بررسی ساختار بیش از 1000 ژن در بدن جنینهایی که به این
ترتیب بوجود آمده بودند به این نتیجه رسیدند که این جنینها نظیر جنین
موشهای معمولی هستند و از شانس بقا و تولید مثل برخوردارند.
توموهیرو کونو و همکارانش از دانشگاه کشاورزی توکیو با انجام 460
مرحله آزمایش بر روی جنین های تولید شده از ماده ژنتیکی دو تخمک ماده،
سرانجام موفق شدند 10 موش نوزاد را صرفا با استفاده از تخمک موشهای ماده
و بدون نیاز به اسپرم موش نر تولید کنند.
از این ده موش نوزاد، 9 موش در هفته های اول در گذشتند و تنها یکی از
آنها به نام "کاگویا" زنده ماند و اکنون پا به 14 ماهگی گذارده است.
به گفته محققان ژاپنی کاگویا از سلامت کامل برخوردارست و به نوبه خود
مادر شده و در دو نوبت 12 موش بدنیا آورده است که آنها نیز از سلامت
برخوردارند.
سیمون بست از سازمان صنعت بیوتکنولوژی می گوید بکرزایی که شکل دیگری
از تولید مثلی غیرجنسی است همانند همتاسازی در موش و برخی دیگر انواع
پستانداران عملی است.
کارایی این شیوه نسبت به فرایند همتاسازی کمتر است. بنابراین
بکارگیری آن در انسان بی خطر نیست و مقبولیت آن نیز کمتر است.
در این شیوه تنها 6/0 درصد از جنینها زنده ماندند. برای تولید 28
جنین، صدها تخمک ادغام شده مورد استفاده قرار گرفت و موش کاگویا تنها
موشی بود که توانست زنده بماند. سایر موشها غیرعادی بودند یا مرده بدنیا
آمدند.
پروفسور عظیم سورانی از دانشگاه کمبریج معتقد است این موفقیت که
نیازمند صبر و پشتکار است دستاورد بزرگی محسوب می شود. از حدود 600 تخمک
فقط یک موش زنده بوجود آمد. به همین خاطر این شیوه پیچیده تر از آن است
که بتوان از آن در انسان استفاده کرد.
این تحقیقات می تواند درک دانشمندان از حک ژنتیکی و علل بروز ناهنجاری
در جنین و نیز آغاز حیات را بهبود بخشد.
نتایج این مطالعه نشان می دهد حک پدری علاوه برآنکه مانع از بکرزایی در
پستانداران است، نقش مردان را در تولید مثل تضمین می کند.
دیوید لوئبل و پاتریک تام از دانشگاه سیدنی در استرالیا می گوید
تازمانی که دانشمندان به نقش و نظارت ژنهای حک شده در رشد و نمو پی نبرند
حضور پدر در تولید مثل همچنان ضروری است.
متخصصان بر این باورند که تحقیق تازه روشن می سازد آنچه که مانع اصلی
در راه فرایند بکر زایی است مساله حک شدن اطلاعات بر روی ژنهای معینی در
اسپرم و تخمک است.
به اعتقاد بسیاری از کارشناسان در حوزه علوم ژنتیکی هرچند تحقیقات
دانشمندان ژاپنی امکان بکرزایی در میان پستانداران را مطرح ساخته است اما
این امر به این معنی نیست که بتوان در آینده نزدیک از این شیوه در مورد
انسان بهره گرفت.
در این فرایند نیز نظیر فرایند همتاسازی هنوز نکات ناشناخته بسیاری
وجود دارد که انجام هر نوع آزمایش بر روی انسان را از نظر اخلاقی غیرممکن
می سازد.
بطور مثال هنوز روشن نیست که آیا جنین هایی که با این روش به دنیا
می آیند از لحاظ ساختار ژنتیکی از سلامت کامل برخوردارند یا آنگونه که در
مورد حیوانات همتاسازی شده مشاهده شد، نقایص ساختاری عمده ای در ساختمان
ژنتیکی آنها وجود دارد که شناخت آنها به بررسی های دقیق تر نیاز دارد.
محدودیت دیگر در مورد شیوه دانشمندان ژاپنی، دشواری کاربرد آن و نیز
بالا بودن میزان مرک و میر در جنین هایی است که با این روش تولید شده اند.
با این حال باوجود این محدودیتها، دانشمندان در نظر دارند در گام
بعدی مساله بکرزایی را در مورد یکی از پستانداران یعنی خوکها به مورد
آزمایش گذارند.
اکنون این پرسش مطرح شده است که با توجه به موفقیت این فناوری آیا در
آینده نیاز به جنس نر برای ایجاد نسل کمتر می شود.
در جهان پستانداران این نخستین بار است که عمل تولید مثل بدون اسپرم
نر انجام می گیرد. با این حال هنوز سطح این فناوری و نیز درصد موفقیت
در این زمینه پایین است.
این شیوه که با روش همتاسازی متفاوت است می تواند راه جدیدی برای زایش
جانوران باشد.
برخی از دست اندرکاران پزشکی می گویند فناوری ژنی که در این روش از آن
استفاده شده می تواند نقش مثبتی در فرآیند پژوهش ها برای بازسازی دستگاههای
بدن ایفا کند.
در پژوهش های مربوط به بازسازی دستگاه های بدن از سلول اولیه (ایی اس )
استفاده می شود که توانایی تبدیل به هر گونه سلول بدنی را دارد.
در این پژوهش ها این موضوع مهم است که چگونه بتوان ژنهای سلول اولیه
را به سمت پرورش سلول مورد نیاز خود برد.
آنچه که برخی از صاحبنظران را نگران کرده است، امکان ایجاد توسعه در
این فناوری و بکارگیری غیرمعقولانه از آن در مورد انسان است.
این نگرانی پیشتر نیز در مورد فناوری همتاسازی مطرح شده بود و همین
امر سبب شد بسیاری از کشورها از جمله ژاپن اقدام به تدوین قوانینی کنند
که براساس آن استفاده از فناوری همتاسازی محدود شده است.
بطور کلی دیدگاه عمومی ژاپن نسبت به پیشرفت علوم بویژه علم پزشکی که
زمینه درمان بیماریهای صعب العلاج و حاد را فراهم می کند مثبت است اما این
نگرانی هم وجود دارد که این علوم پیشرفته بدون وجود زمینه های فکری و
اجتماعی به مراحلی برسد که هضم و درک آن برای جامعه آسان نباشد.
به هرحال در شرایط کنونی به نظر می رسد علاوه بر مشکلات فنی کار،
زمینه های اجتماعی و فکری در مورد استفاده از این فناوری در جوامع وجود
ندارد و به همین دلیل استفاده از این فناوری در مورد انسان در حال حاضر
امکان پذیر نیست.
علمی./1584/70