بازسازی چشم در حلزون سیب امید جدید برای درمان نابینایی انسان, محققان در یک کشف شگفتانگیز متوجه شدهاند که نوعی حلزون آب شیرین به نام حلزون سیب قابلیت منحصربهفردی در بازسازی کامل چشمهای پیچیده خود پس از قطع یا آسیب دارد. این موجودات از همان بلوکهای ژنتیکی که در رشد چشم انسان نقش دارند استفاده میکنند و دانشمندان امیدوارند این مکانیزم طبیعی، در آینده راهکاری برای درمان صدمات بینایی در بشر فراهم آورد.
شروع تصادفی یک کشف بزرگ ریشه این پژوهش به یک مطالعه کاربردی برمیگردد. دکتر آلیس آکورسی، استادیار دانشگاه کالیفرنیا، در حال جستجوی راهی برای کنترل جمعیت حلزون سیب بود که مزارع کاهوی ایتالیا را تهدید میکرد. در همین حین، دکتر آلخاندرو سانچز آلوارادو از مؤسسه تحقیقات استاورز پیشنهاد داد تا اعضای بدن این حلزونها قطع شوند تا توانایی بازسازی آنها آزموده شود.
بین گزارش نشده بود. چرا حلزون سیب مدل ایدهآلی برای پژوهش است؟
بر اساس گزارش منتشر شده در، حلزون سیب ویژگیهایی دارد که آن را به مدل بیولوژیک بینظیری برای مطالعه بازسازی چشم تبدیل کرده است ساختار چشم شبیه انسان این حلزون دارای چشمهای نوع دوربین است که تصاویر با وضوح بالا میسازند و از نظر معماری شباهت چشماندازی به چشم مهرهداران (از جمله انسان) دارند.
رشد و تکثیر سریع برخلاف بسیاری از حلزونها، این گونه به سرعت رشد کرده و تکثیر میشود که امکان مطالعه چندین نسل در محیط آزمایشگاهی را فراهم میآورد. مشترک بودن ژنهای کلیدی مهمترین عامل، همپوشانی ژنتیکی عمیق است. ژنهای حیاتی در فرآیند بازسازی چشم حلزون، دقیقاً همان ژنهایی هستند که در رشد چشم جنینی انسان فعال میشوند.
به عنوان مثال، ژن که به عنوان ژن اصلی یا مستر سوئیچ رشد چشم شناخته میشود، در این فرآیند نقش محوری ایفا میکند. چهار مرحله بازسازی چشم در حلزون تحقیقات نشان داده که فرآیند ترمیم چشم در این حلزونها با دقت و ترتیبی منظم طی چهار فاز اصلی پیش میرود بستن سریع زخم در ساعات اولیه، اولویت پیشگیری از عفونت و توقف خونریزی است.
مهاجرت سلولهای بنیادی سلولهای ریشهای و تمایزنیافته به محل آسیب مهاجرت کرده و یک توده سلولی شکل میدهند که بستر ساخت بافتهای جدید است. تمایز سلولی و شکلگیری ساختارها در طول حدود یک هفته و نیم، این سلولها شروع به تمایز مییابند و اجزای حیاتی نظیر عدسی و شبکیه را بازسازی میکنند.
تکمیل معماری عصبی و بلوغ تا روز پانزدهم، تمام ساختارهای چشم از جمله عصب بینایی شکل گرفتهاند، هرچند بلوغ کامل و کارکردی شدن آنها چندین هفته دیگر ادامه دارد.
آینده پزشکی ترمیمی و امید برای بشر انسانها در حال حاضر تنها قادر به انجام مرحله اول (بستن زخم) هستند و فاقد مکانیزم ذاتی برای بازسازی بافتهای عصبی و نوری چشم میباشند.
دکتر آکورسی تأکید میکند اگر بتوانیم شبکه ژنهای کنترلکننده بازسازی را در حلزون رمزگشایی کنیم و اثبات شود که این ژنها در ژنوم انسان نیز وجود دارند اما غیرفعال هستند، در تئوری میتوانیم با فعالسازی آنها، رشد مجدد چشم در انسان را محقق سازیم. گام بعدی تیم تحقیقاتی، بهرهگیری از تکنولوژی ویرایش ژن CRISPR برای شناسایی دقیق تمام ژنهای درگیر در این مسیر سیگنالینگ است.
پرسش نهایی که در مرکز توجه قرار دارد این است آیا چشمهای بازسازیشده واقعاً کارکرد بینایی دارند و میتوانند تصویر پردازش کنند؟ یافتههای کامل این مطالعه پیشگامانه در مجله معتبر منتشر شده است.
