پرورش ستون فقرات در آزمایشگاه

دانشمندان توانستند «نوتوکورد» را که بافت پایه تشکیل ستون فقرات و سیستم عصبی است، پرورش دهند

کد خبر: ۱۲۸۲۷۵۲

تاریخ: ۲۳ دی ۱۴۰۳ - ۰۳:۰۰

دانشمندان برای اولین بار توانسته‌اند «نوتوکورد» را پرورش دهند؛ بافتی که به‌مثابه «سیستم هدایت‌گر» برای جنین در حال رشد عمل و به تشکیل ستون فقرات و سیستم عصبی کمک می‌کند.

به گزارش تابناک به نقل از ایندیپندنت؛ تلاش‌های پیشین برای ایجاد نوتوکورد از سلول‌های بنیادی انسان با شکست مواجه شده بود، زیرا دانشمندان از زمان‌بندی ایده‌آل برای افزودن «عناصر زیستی» خاص برای تحریک رشد درک دقیقی نداشتند اما اکنون موفق‌ شده‌اند یک نوتوکوردــ هرچند ساده‌ــ پرورش دهند و امیدوارند این بافت آزمایشگاهی بتواند درباره نقایص‌ از بدو تولد مرتبط با ستون فقرات و همچنین دیسک‌های بین‌مهره‌ای (بافتی نرم که بین مهره‌ها قرار دارد) بینش بهتری فراهم کند.

به گزارش پاپیولار مکانیک، دانشمندان مرکز فرانسیس کریک در لندن توانستند با موفقیت مدل‌هایی از سلول‌های بنیادی انسانی را با بافت نوتوکورد توسعه دهند. این بافت میله‌مانند در طول رشد یک جنین، به‌عنوان نوعی داربست حیاتی عمل می‌کند و به سلول‌ها نشان می‌دهد که کجا باید ستون فقرات و سیستم عصبی را بسازند.

ساخت مدل سلولی که بتواند نوتوکورد را بازسازی کند، به‌ویژه با توجه به نقش محوری نوتوکورد در رشد اولیه جنین، یک دستاورد علمی بسیار مهم است. نتایج این مطالعه این هفته در مجله «طبیعت» (Nature) منتشر شد.

جیمز بریسکو، نویسنده ارشد این مطالعه، در بیانیه‌ مطبوعاتی گفت: «نوتوکورد برای جنین در حال رشد مانند یک موقعیت‌یاب (GPS) عمل و به تثبیت محور اصلی بدن کمک و تشکیل ستون فقرات و سیستم عصبی را هدایت می‌کند. تاکنون، تولید این بافت حیاتی در آزمایشگاه دشوار بود و این موضوع توانایی ما را برای مطالعه رشد انسان و اختلالات مرتبط محدود می‌کرد.»

محققان برای پرورش نمونه انسانی، سراغ حیوانات مهره‌دار رفتند. آن‌ها ابتدا جنین‌های مرغ را تجزیه و تحلیل و سپس آن‌ها را با موش‌ها و میمون‌ها مقایسه کردند؛ حیواناتی که به شاخه خاص ما در درخت زندگی نزدیک‌ترند. با استفاده از این اطلاعات، پژوهشگران توانستند زمان‌بندی و توالی سیگنال‌های مولکولی لازم برای ایجاد یک مدل سلول بنیادی با بافت نوتوکورد را پیدا کنند.

به گفته محققان، چون این یک مدل سلول بنیادی است نه یک جنین کامل، سلول‌ها ساختاری شبیه به تنه درخت ایجاد می‌کنند که طول آن بین یک تا دو میلی‌متر است. این ستون فقرات اگرچه در مقایسه با نمونه‌های واقعی بسیار کوچک‌تر است، همچنان حاوی اجزای ضروری مانند بافت عصبی و سلول‌های بنیادی استخوانی به‌شکلی مرتب و مشابه با جنین‌ انسان، است.

محققان با توجه به این شباهت امیدوارند یافته‌هایشان به پیشبرد تحقیقات در مورد چگونگی تاثیر نقص‌های بدو تولد بر ستون فقرات یا نخاع کمک کند. همچنین اشاره می‌کنند که این نتایج می‌تواند برای مطالعه دیسک‌های بین‌مهره‌ای نیز مفید باشد، زیرا این بالشتک‌های ضربه‌گیر که بین مهره‌ها قرار دارند، در واقع از نوتوکورد خود شکل می‌گیرند.