دو باپوں والے چوہے مرد کی جلد کے خلیوں سے بنے انڈوں سے پیدا ہوئے۔

سات چوہے ابھی ہم جنس والدین سے پیدا ہونے والی اولاد کے پینتین میں شامل ہوئے — اور ایک ہی والدین سے پیدا ہونے والی اولاد کا دروازہ کھول دیا۔

میں شائع ایک مطالعہ میں فطرت، قدرت، محققین نے بتایا کہ کس طرح انہوں نے نر چوہوں کی دموں سے جلد کے خلیات کو کھرچ کر ان کو فعال انڈے کے خلیات بنانے کے لیے استعمال کیا۔ جب نطفہ سے فرٹیلائز کیا گیا اور سروگیٹ میں ٹرانسپلانٹ کیا گیا تو، جنین نے صحت مند پپلوں کو جنم دیا، جو بڑے ہوئے اور ان کے اپنے بچے پیدا ہوئے۔

یہ مطالعہ پنروتپادن کو دوبارہ لکھنے کی ایک دہائی طویل کوشش میں تازہ ترین ہے۔ انڈے کا نطفہ سے ملتا ہے یہ عقیدہ رہتا ہے۔ کھیل میں یہ ہے کہ دو حصوں کو کیسے بنایا جاتا ہے۔ آئی پی ایس سی (حوصلہ افزائی pluripotent سٹیم سیل) ٹیکنالوجی کی بدولت، سائنس دان فطرت کو نظرانداز کرنے میں کامیاب رہے ہیں۔ انجینئر فنکشنل انڈے, مصنوعی بیضہ دانی کی تشکیل نو، اور صحت مند کو جنم دیتے ہیں۔ دو ماؤں سے چوہے. ابھی تک کوئی بھی دو باپوں سے پیدا ہونے والی صحت مند اولاد کی ترکیب کو توڑ نہیں سکا ہے۔

کیوشو یونیورسٹی میں ڈاکٹر کاتسوہیکو ہایاشی میں داخل ہوں، جنہوں نے جسم کے باہر گیمیٹس—نطفہ اور انڈے— کو انجینئر کرنے کے مہتواکانکشی ہدف کی قیادت کی ہے۔ اس کا حل ایک ہوشیار ہیک سے آیا۔ پیٹری ڈشز کے اندر بڑھنے پر، iPSC خلیات اپنے DNA کے بنڈل کھو دیتے ہیں، جسے کروموسوم کہتے ہیں۔ عام طور پر، یہ ایک بہت بڑا سر درد ہے کیونکہ یہ خلیے کی جینیاتی سالمیت کو متاثر کرتا ہے۔

حیاشی کو احساس ہوا کہ وہ میکانزم کو ہائی جیک کر سکتا ہے۔ Y کروموسوم کو بہانے والے خلیوں کا انتخاب کرتے ہوئے، ٹیم نے خلیات کی پرورش اس وقت تک کی جب تک کہ وہ مکمل طور پر بالغ انڈے کے خلیوں میں نہ بن جائیں۔ خلیات - جو مرد کی جلد کے خلیات کے طور پر شروع ہوئے تھے - بالآخر عام سپرم کے ساتھ فرٹیلائزیشن کے بعد عام چوہوں میں تیار ہوئے۔

"موراکامی اور ساتھی کارکنوں کا پروٹوکول تولیدی حیاتیات اور زرخیزی کی تحقیق میں نئی ​​راہیں کھولتا ہے،" نے کہا ڈاکٹرز کیلیفورنیا یونیورسٹی، سان فرانسسکو (UCSF) میں جوناتھن بائرل اور ڈیانا لیئرڈ، جو اس مطالعے میں شامل نہیں تھے۔

آیا یہ حکمت عملی انسانوں میں کام کرے گی یا نہیں یہ دیکھنا باقی ہے۔ چوہوں میں کامیابی کی شرح صرف ایک فیصد سے زیادہ پر بہت کم تھی۔ پھر بھی مطالعہ اس تصور کا ثبوت ہے جو امکانات کے تولیدی دائرے کی حدود کو مزید آگے بڑھاتا ہے۔ اور شاید فوری طور پر، بنیادی ٹیکنالوجی ہمارے سب سے زیادہ مروجہ کروموسومل عوارض، جیسے ڈاؤن سنڈروم سے نمٹنے میں مدد کر سکتی ہے۔

"یہ اسٹیم سیلز سے انڈوں اور سپرم کی نسل کے لیے ایک بہت اہم پیش رفت ہے،" نے کہا ایم آر سی سنٹر فار ری پروڈکٹیو ہیلتھ، یونیورسٹی آف ایڈنبرا میں ڈاکٹر روڈ مچل، جو اس تحقیق میں شامل نہیں تھے۔

ایک تولیدی انقلاب

حیاشی تولیدی ٹیکنالوجیز کو تبدیل کرنے میں طویل عرصے سے تجربہ کار ہیں۔ 2020 میں، اس کی ٹیم جینیاتی تبدیلیوں کو بیان کیا جو خلیوں کو ڈش کے اندر انڈے کے خلیوں میں پختہ کرنے میں مدد کرتے ہیں۔ ایک سال بعد، وہ انڈاشی خلیات کی تعمیر نو جس نے فرٹیلائزڈ انڈوں کو صحت مند ماؤس پلوں میں پرورش کیا۔

ان ٹیکنالوجیز کا مرکز iPSCs ہیں۔ کیمیائی غسل کا استعمال کرتے ہوئے، سائنسدان بالغ خلیات، جیسے جلد کے خلیات، کو ایک سٹیم سیل جیسی حالت میں تبدیل کر سکتے ہیں۔ آئی پی ایس سی بنیادی طور پر حیاتیاتی پلے آٹا ہیں: کیمیکل کے سوپ کے ساتھ "گوندھنے" کے ساتھ، انہیں تقریباً کسی بھی قسم کے سیل میں ملایا جا سکتا ہے۔

ان کی لچک کی وجہ سے، iPSCs کو کنٹرول کرنا بھی مشکل ہے۔ زیادہ تر خلیوں کی طرح، وہ تقسیم ہوتے ہیں۔ لیکن جب پیٹری ڈش کے اندر زیادہ دیر تک رکھا جاتا ہے، تو وہ باغی ہوتے ہیں اور یا تو اپنے کچھ کروموسوم کو بہا دیتے ہیں — یا نقل کرتے ہیں۔ یہ نوعمر انتشار، جسے aneuploidy کہا جاتا ہے، خلیات کی یکساں آبادی کو برقرار رکھنے کی کوشش کرتے وقت سائنسدانوں کے کام کی رکاوٹ ہے۔

لیکن جیسا کہ نیا مطالعہ ظاہر کرتا ہے، کہ سالماتی بغاوت نر خلیات سے انڈے پیدا کرنے کے لیے ایک تحفہ ہے۔

X Y سے ملتا ہے اور... O سے ملتا ہے؟

آئیے جنسی کروموسوم کی بات کرتے ہیں۔

زیادہ تر لوگوں کے پاس یا تو XX یا XY ہوتا ہے۔ X اور Y دونوں کروموسومز ہیں، جو DNA کے بڑے بنڈل ہیں — تصویر کے دھاگے ایک سپول کے گرد لپٹے ہوئے ہیں۔ حیاتیاتی طور پر، XX عام طور پر انڈے پیدا کرتا ہے، جبکہ XY عام طور پر سپرم پیدا کرتا ہے۔

لیکن بات یہ ہے کہ: سائنس دان طویل عرصے سے جانتے ہیں کہ دونوں قسم کے خلیے ایک ہی اسٹاک سے شروع ہوتے ہیں۔ Bayerl اور Laird نے وضاحت کی کہ ابتدائی جراثیمی خلیات، یا PGCs کو ڈب کیا جاتا ہے، یہ خلیے X یا Y کروموسوم پر انحصار نہیں کرتے ہیں، بلکہ اپنی ابتدائی نشوونما کے لیے اپنے ارد گرد کے کیمیائی ماحول پر انحصار کرتے ہیں۔

2017 میں، مثال کے طور پر، حیاشی کی ٹیم نے برانن کے اسٹیم سیلز کو PGCs میں تبدیل کر دیا، جن کو جنین کے بیضہ دانی یا خصیوں کے خلیات کے ساتھ ملا کر مصنوعی انڈوں یا سپرم میں تبدیل کر دیا۔

یہاں، ٹیم نے ایک XY سیل کو XX میں تبدیل کرنے کا مشکل کام لیا۔ انہوں نے چوہوں کے برانن اسٹیم سیلز کے ایک گروپ کے ساتھ شروعات کی جس نے اپنے Y کروموسوم کو بہایا جو ایک نادر اور متنازعہ ذریعہ ہے۔ ایک گلو ان دی ڈارک ٹیگ کا استعمال کرتے ہوئے جو صرف X کروموسوم کو پکڑتا ہے، وہ اس بات کی نگرانی کر سکتے ہیں کہ روشنی کی شدت کی بنیاد پر سیل کے اندر کتنی کاپیاں موجود ہیں (یاد رکھیں، XX XY سے زیادہ چمکے گا)۔

پیٹری ڈشز کے اندر آٹھ چکر لگانے کے بعد، ٹیم نے پایا کہ تقریباً چھ فیصد خلیات وقتاً فوقتاً اپنا Y کروموسوم کھو دیتے ہیں۔ XY کے بجائے، انہوں نے اب صرف ایک X کو پناہ دی ہے جیسے کہ ایک کاپ اسٹک جوڑی کا نصف غائب ہے۔ اس کے بعد ٹیم نے منتخب طور پر ان خلیات کو، جو کہ XO کہا جاتا ہے، کو تقسیم کرنے کے لیے تیار کیا۔

وجہ؟ خلیے دو نئے میں تقسیم ہونے سے پہلے اپنے کروموسوم کی نقل تیار کرتے ہیں۔ چونکہ خلیوں میں صرف ایک X کروموسوم ہوتا ہے، اس لیے نقل کے بعد بیٹی کے کچھ خلیے XX کے ساتھ ختم ہو جائیں گے- دوسرے لفظوں میں، حیاتیاتی طور پر مادہ۔ ریورسائن نامی ایک دوا کو شامل کرنے سے اس عمل میں مدد ملی، جس سے XX خلیوں کی تعداد میں اضافہ ہوا۔

اس کے بعد ٹیم نے اپنے سابقہ ​​کام میں حصہ لیا۔ انہوں نے XX خلیوں کو PGC نما خلیات میں تبدیل کیا — جو انڈے یا نطفہ میں نشوونما پا سکتے ہیں — اور پھر جنین کے بیضہ دانی کے خلیوں کو شامل کیا تاکہ مردانہ جلد کے خلیوں کو بالغ انڈوں میں دھکیل دیا جا سکے۔

حتمی ٹیسٹ کے طور پر، انہوں نے لیبارٹری میں بنائے گئے انڈوں میں ایک عام ماؤس سے سپرم کا انجیکشن لگایا۔ ایک خاتون سروگیٹ کی مدد سے، نیلے آسمان کے تجربے نے نصف درجن سے زیادہ بچے پیدا کیے۔ ان کا وزن روایتی طریقے سے پیدا ہونے والے چوہوں سے ملتا جلتا تھا، اور ان کی سروگیٹ ماں نے ایک صحت مند نال تیار کیا۔ تمام کتے بالغ ہو گئے اور ان کے اپنے بچے تھے۔

حدود کو آگے بڑھانا

ٹیک اب بھی اپنے ابتدائی دنوں میں ہے۔ ایک تو، اس کی کامیابی کی شرح انتہائی کم ہے: منتقل کیے گئے 7 جنین میں سے صرف 630 مکمل بالغ ہونے کے لیے زندہ رہے۔ کامیابی کے محض 1.1 فیصد موقع کے ساتھ — خاص طور پر چوہوں میں — یہ ٹیکنالوجی کو مرد انسانی جوڑوں تک پہنچانے کے لیے ایک مشکل فروخت ہے۔ اگرچہ چوہے کے بچے وزن کے لحاظ سے نسبتاً نارمل لگ رہے تھے اور دوبارہ پیدا کر سکتے تھے، لیکن وہ جینیاتی یا دیگر کمیوں کو بھی پورا کر سکتے ہیں — جس کی ٹیم مزید تفتیش کرنا چاہتی ہے۔

"چوہے اور انسان میں بڑا فرق ہے" نے کہا حیاشی پہلے کی کانفرنس میں۔

اس نے کہا، تولید کو ایک طرف رکھتے ہوئے، مطالعہ کروموسومل عوارض کو سمجھنے میں فوری طور پر مدد کر سکتا ہے۔ ڈاؤن سنڈروم، مثال کے طور پر، کروموسوم 21 کی ایک اضافی نقل کی وجہ سے ہوتا ہے۔ تحقیق میں، ٹیم نے پایا کہ ماؤس ایمبریونک اسٹیم سیلز کا علاج کرتے ہوئے جو ریورسائن کے ساتھ ملتے جلتے عیب کو محفوظ رکھتے ہیں — وہ دوا جو XY کو XX خلیوں میں تبدیل کرنے میں مدد کرتی ہے۔ دوسرے کروموسوم کو متاثر کیے بغیر اضافی کاپی۔ یہ انسانی استعمال کے لیے تیار ہونے سے بہت دور ہے۔ تاہم، ٹیکنالوجی دوسرے سائنسدانوں کو اسی طرح کے کروموسومل عوارض کے لیے روک تھام یا اسکریننگ کے اقدامات تلاش کرنے میں مدد دے سکتی ہے۔

لیکن شاید سب سے زیادہ دلچسپ بات یہ ہے کہ ٹیکنالوجی تولیدی حیاتیات کو کہاں لے سکتی ہے۔ ایک جرات مندانہ تجربے میں، ٹیم نے یہ ظاہر کیا کہ ایک ہی مرد آئی پی ایس سی لائن کے خلیے اولاد پیدا کر سکتے ہیں- جو بالغ ہو گئے تھے۔

سروگیٹ ماؤں کی مدد سے، "اس سے یہ بھی پتہ چلتا ہے کہ ایک اکیلا آدمی مستقبل میں… ایک حیاتیاتی بچہ پیدا کر سکتا ہے،" ہوکائیڈو یونیورسٹی کے ماہر حیاتیات ڈاکٹر ٹیٹسویا ایشی نے کہا۔ یہ کام حیاتیاتی تحفظ کو بھی فروغ دے سکتا ہے، صرف ایک نر سے خطرے سے دوچار ستنداریوں کو پھیلاتا ہے۔

حیاشی اپنے کام کی اخلاقیات اور سماجی مضمرات سے بخوبی واقف ہیں۔ لیکن ابھی کے لیے، اس کی توجہ لوگوں کی مدد کرنے اور پنروتپادن کے اصولوں کو سمجھنے اور دوبارہ لکھنے پر ہے۔

Bayerl اور Laird نے کہا کہ یہ مطالعہ "تولیدی حیاتیات میں ایک سنگ میل" کا نشان ہے۔

تصویری کریڈٹ: کاتسوہیکو ہایاشی، اوساکا یونیورسٹی

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو بلاک چین۔ Web3 Metaverse Intelligence. علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://singularityhub.com/2023/03/28/mice-with-two-dads-were-born-from-eggs-made-from-male-skin-cells/