أعلن علماء أنهم قاموا بزراعة خصيتين صناعيتين في طبق، وهو تطور يقولون إنه يمكن أن يساعد في علاج العقم عند الرجال.
هذه الخصية المزروعة في المختبر لم تعمل بشكل كامل بعد، وهي أعضاء منتجة للحيوانات المنوية، لكنها تشترك في العديد من نفس الهياكل والخصائص الجينية مثل تلك الطبيعية.
وهذا سيسمح للعلماء بالتحقيق في مشاكل الخصوبة لدى الرجال وربما علاجها عن طريق إنتاج الحيوانات المنوية الاصطناعية.
بالإضافة إلى ذلك، قالت العالمة التي قادت هذا العمل لموقع DailyMail.com إنها تعتقد أنه يمكن استخدام هذه الخصيتين الاصطناعيتين لدراسة تأثيرات السموم المختلفة على وظيفة الخصية.
تشير الأبحاث على نحو متزايد إلى أن الملوثات البيئية الموجودة في كل شيء، بدءًا من الغذاء وحتى ألعاب الأطفال، تؤثر على خصوبة الرجال، ويعتقد الكثيرون أن ارتفاع هذه المواد الكيميائية يؤدي جزئيًا إلى تفاقم مشكلة الخصوبة في أمريكا.
تم تحضين هذا العضو الخصوي في طبق المختبر لمدة 14 يومًا. تعتبر الهياكل الأنبوبية جزءًا مهمًا من تشريح الخصية، مما يشير إلى أن هذه العضوانية تعمل كما هو متوقع
وفي المستقبل، يمكن للتقنية المستخدمة لتنمية هذه الخصيتين الاصطناعيتين أن تساعد الناجين من سرطانات الأطفال على إنجاب أطفال إذا تركهم العلاج الكيميائي بالعقم.
وقال الباحث الرئيسي نيتسان جونين، الباحث في جامعة بار إيلان في إسرائيل: “نحن نخطط لإنشاء عضويات خصية بشرية واستكشاف ما إذا كان من الممكن توليد الحيوانات المنوية هناك”.
ومن المفترض أن تحتوي خلايا الحيوانات المنوية الاصطناعية على نسخ مطابقة للحمض النووي للرجل، لأنها ستنمو من الخلايا الجذعية الخاصة به.
تؤثر مشاكل الخصوبة على 10 إلى 15 بالمائة من الرجال، ويلعب العقم عند الذكور دورًا جزئيًا على الأقل في نصف حالات الأزواج الذين يفشلون في الإنجاب.
لكن يصعب على العلماء دراسة أسباب العقم عند الرجال، إذ لا يوجد حاليا نموذج مختبري لدراسة الخصيتين.
تمت زراعة هذه العضيات الخصية من خلايا صغار الفئران وتم تحضينها في طبق لمدة 21 يومًا. خلايا سيرتولي (الحمراء) هي المسؤولة عن تكوين الأنابيب في الخصية. ستنتج الخلايا الجرثومية (الخضراء) الخلايا المنوية.
وهنا يأتي دور هذه الخصية العضوية، وهي نماذج مصغرة ثلاثية الأبعاد للخصيتين يمكن استخدامها لدراسة الخصية الحقيقية.
في الماضي، كان على العلماء الاعتماد على البيانات التي تم جمعها من الخصيتين من الأشخاص الذين ماتوا، والتي لا تقدم نفس الأفكار مثل هذه العضيات، التي ليست حية ولكنها تنمو باستمرار كما لو كانت على قيد الحياة.
بدأت الخصيتين الاصطناعيتين في هذه الدراسة كعينات من الخلايا الجذعية مأخوذة من خصية فأر حديثة الولادة أو جنينية.
تتمتع الخلايا الجذعية بالقدرة على التطور إلى أي نوع من أنواع خلايا الجسم العديدة، بما في ذلك الدماغ والعضلات والجلد والخصيتين.
ولتنمية الخصيتين، وضع فريق جونين عينات الخلايا الجذعية هذه في أطباق المختبر وحثها على التطور إلى أنواع مختلفة من الخلايا التي تشكل خصيتي الفئران.
هناك نمت لعدة أسابيع، وقام العلماء بفحصها بشكل دوري لمعرفة ما إذا كانت تشبه خصيتي الفئران التي نمت بشكل طبيعي.
والنتيجة ليست الخصيتين بالضبط، بل هي هياكل تسمى “عضويات الخصية”، أي نسخ صغيرة من الأعضاء التي تحتوي على نفس أنواع الخلايا الموجودة في الخلايا الأصلية وتتصرف بشكل مماثل.
تم إنشاء هذا العضو الخصوي من أجنة الفئران وتم تحضينه في طبق لمدة 14 يومًا. الهياكل الأنبوبية هي نفسها. تم وضع علامة باللون الأخضر على خلايا سيرتولي، وهي الخلايا المسؤولة عن تكوين الأنابيب في الخصية، وفي الواقع، إنشاء الأنابيب في الطبق.
وقال جونين إن العضيات تشبه إلى حد كبير الأعضاء في المرحلة الجنينية من التطور.
بعد ثمانية أسابيع أو أكثر، أظهرت عضويات الخصية علامات على دخولها في الانقسام الاختزالي، وهي المرحلة في دورة حياة الخصيتين عندما تنتج خلايا الحيوانات المنوية.
تتكون الخصية من عدد من أنواع الخلايا المختلفة التي تخدم وظائف متعددة، بما في ذلك إنتاج الحيوانات المنوية وإعطاء الهرمونات.
والأهم من ذلك أنهم وجدوا أن عضيات الخصية يمكن إنماؤها من فئران حديثة الولادة أو أجنة، ولكن ليس من البالغين.
توجد هذه الخلايا التي يبلغ عمرها 21 يومًا في عضويات الخصية. يطلق عليها اسم خلايا سيرتولي، وتقوم بتنمية الخلايا الأنبوبية اللازمة لعمل الخصية
من خلال فحص عضويات الخصية، لاحظت جونين وفريقها أنها تحتوي على بعض الهياكل الأساسية لوظيفة الخصية الطبيعية: الأنابيب، والخلايا الجرثومية، وخلايا سيرتولي.
تحمل الأنابيب الحيوانات المنوية، وتنتج الخلايا الجرثومية الخلايا المنوية، وتساعد خلايا سيرتولي في تكوين الأنابيب.
كل هذه كانت موجودة في عضويات الخصية.
ظهرت الدراسة في المجلة الدولية للعلوم البيولوجية.
وقال جونين: “ما زلنا لا نستطيع أن نقول على وجه اليقين ما إذا كانت العضيات لدينا تسمح بإنتاج الحيوانات المنوية بالكامل في الطبق، لكننا رأينا علامات على أن الخلايا الجرثومية في العضيات التي أنشأناها تدخل الانقسام الاختزالي”. الانقسام الاختزالي هو العملية التي يقوم فيها الحيوان المنوي بخفض الحمض النووي الخاص به إلى النصف استعدادًا لتخصيب البويضة.
“نحن نعمل الآن على فهم أفضل إذا تمكنا من إنتاج الحيوانات المنوية.”
ويعمل الفريق الآن على معرفة ما إذا كانت هذه العضيات يمكنها بالفعل إنتاج خلايا منوية، وما إذا كان بإمكانها إنتاج هرمونات جنسية مثل هرمون التستوستيرون.
ويخططون أيضًا لمعرفة ما إذا كان بإمكانهم زراعة خصيتين اصطناعيتين مماثلتين من خلال الخزعات المأخوذة من الأولاد قبل سن البلوغ والذين هم على وشك الخضوع للعلاج الكيميائي.
وقالت جونين إنها وفريقها يريدون أيضًا زراعة “خصية صناعية بالكامل” من الخلايا الجذعية، وليس فقط من خلايا الخصية.