The Most Advanced Embryo Models Yet Mimic The First Two Weeks Of Human Development

افلاطون کے ذریعہ دوبارہ شائع کیا گیا۔

فالونگ: 0

The Most Advanced Embryo Models Yet Mimic the First Two Weeks of Human Development PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertical Search. Ai.

بھول جاؤ سپرم انڈے سے ملتا ہے۔

انسانی اسٹیم سیلز کا استعمال کرتے ہوئے، سائنسدانوں نے پیٹری ڈشز کے اندر انسانی ایمبریو نما ڈھانچے بنائے ہیں۔ یہ لیبارٹری سے اگائے جانے والے بلاب ایک سے زیادہ ڈھانچے تیار کرتے ہیں جو بچہ دانی میں پیوند کاری کے بعد ایک انسانی جنین کی نقل کرتے ہیں - زرخیزی کے لیے ایک اہم سنگ میل — اور کم از کم 14 دن تک رہتا ہے۔

ایک دہائی پہلے، تولیدی خلیوں کے بغیر جنین نما ڈھانچے، یا ایمبریوئڈز بنانا مضحکہ خیز لگتا تھا۔ لیکن جیسا کہ سائنسدان تیزی سے انسانی تصور کی طرف پیچیدہ سالماتی سفر کا نقشہ بنا رہے ہیں، ابتدائی انسانی ترقی کے "بلیک باکس" میں جھانکنے کے لیے سپرم اور انڈے کو ختم کرنا ممکن ہوتا جا رہا ہے۔

یہ اب بھی فرینکنسٹین کے تجربے کی طرح لگتا ہے۔ لیکن یہ کوشش کوئی سائنسی تجسس نہیں ہے۔ انسانی حمل کے پہلے چند ہفتوں کے بارے میں بہت کم معلومات ہیں، جب نشوونما اکثر خراب ہو جاتی ہے۔ حیاتیاتی نمونوں کے تنازعہ کے بغیر ان ابتدائی مراحل کی نقل کرنے والے ماڈلز کا مطالعہ کرنا حاملہ ہونے کے لیے جدوجہد کرنے والے جوڑوں کی مدد کر سکتا ہے اور ابتدائی حمل ضائع ہونے کے اسرار پر روشنی ڈال سکتا ہے۔

میں شائع کردہ ایک نیا مطالعہ فطرت، قدرت جنین تجربہ کار ڈاکٹر جیکب ہنا کی طرف سے اب لیبارٹری کے حمل کی ٹائم لائن کو آگے بڑھایا جاتا ہے۔ اس ٹیم نے انسانی جنین کے اسٹیم سیلز کو جنین میں تبدیل کیا جو ابتدائی انسانی جنینوں کا نمونہ بناتا ہے۔ اپنے حیاتیاتی ہم منصبوں کی طرح، لیب پر مبنی بلبس نے انسانی نشوونما کے ابتدائی مراحل کی وضاحت کرنے والے ٹشوز کی بڑی "پرتیں" تیار کیں۔

"ڈرامہ پہلے مہینے میں ہے، حمل کے باقی آٹھ مہینے بنیادی طور پر بہت زیادہ بڑھتے ہیں،" نے کہا حنا۔ "لیکن وہ پہلا مہینہ اب بھی بڑی حد تک بلیک باکس ہے۔ ہمارا اسٹیم سیل سے ماخوذ انسانی ایمبریو ماڈل اس باکس میں جھانکنے کا ایک اخلاقی اور قابل رسائی طریقہ پیش کرتا ہے۔

جنین کے لیے نسخہ

دو سال پہلے، اسی ٹیم نے ایک بلاک بسٹر نتیجہ جاری کیا: انڈا پورا کرتا ہے سپرم زندگی کو چمکانے کے لیے ضروری نہیں ہے، کم از کم چوہوں میں۔ ماؤس اسٹیم سیلز کا استعمال کرتے ہوئے، ٹیم نے ایک کیمیکل سوپ دریافت کیا جو پیٹری ڈش کے اندر خلیوں کو جنین کی طرح ڈھانچے میں دھکیل سکتا ہے۔

"ایمبریو بہترین اعضاء بنانے والی مشین اور بہترین 3D بائیو پرنٹر ہے- ہم نے اس کی تقلید کرنے کی کوشش کی،" نے کہا اس وقت حنا۔

یہ خیال نسبتاً آسان معلوم ہوتا ہے: تمام برانن خلیات کسی دوسرے قسم کے خلیے بننے کی صلاحیت رکھتے ہیں۔ لیکن یہ خلیات بھی انتہائی سماجی ہیں۔ ان کے ماحول پر منحصر ہے - مثال کے طور پر، وہ کون سے کیمیکل یا ہارمونل سگنل وصول کرتے ہیں - وہ بافتوں میں خود کو منظم کرتے ہیں۔

جنین کی ثقافت دو ترقیوں پر منحصر ہے، دونوں ہینا لیب سے۔

ایک نے سٹیم سیلز کو ایک مکمل طور پر بے ہودہ حالت میں تبدیل کر دیا ہے - ایک ٹیبولا رس جو کسی بھی شناخت کو مٹا دیتا ہے۔ ہم اکثر اسٹیم سیلز کو ایک یکساں ہجوم کے طور پر سوچتے ہیں، لیکن وہ دراصل ترقی کے اسپیکٹرم پر ہیں۔ ہر قدم آگے بڑھنے سے سیل کی ترقی کو ایک مخصوص سیل کی قسم یا عضو کی طرف رہنمائی کرتا ہے۔ تاہم، ایک سادہ سٹیم سیل جسم کے کسی بھی حصے میں بڑھنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔

ناواقف اسٹیم سیلز کو مکمل طور پر ریبوٹ کرنے سے اسٹیم سیلز کو ان کے میزبانوں میں ضم کرنا آسان ہوجاتا ہے- قطع نظر اس کے کہ یہ انسانوں میں ہے۔ یا چوہوں.

ایک اور پیشگی ایک الیکٹرانک طور پر کنٹرول شدہ ڈیوائس ہے جو غذائی اجزاء کی لہروں میں ایمبرائڈز کو غسل دیتی ہے۔ پیس میکر کی طرح، پمپ نقل کرتا ہے کہ کس طرح غذائی اجزاء رحم میں موجود ایمبریو کو دھوتے ہیں، ہر وقت آکسیجن کی سطح اور ماحول کے دباؤ کو کنٹرول کرتے ہیں۔

ایک تصور کا مطالعہ، چوہوں سے خلیوں کا ایک چھوٹا سا حصہ جنین نما ڈھانچے میں تشکیل پاتا ہے۔ وہ اپنے فطری ہم منصبوں کی طرح اپنے معمول کے حمل کے تقریباً نصف تک تیار ہوئے۔ آٹھ دن تک، جنین کا دھڑکتا دل، ان کی گردش میں خون کے خلیات، کلاسیکی تہوں کے ساتھ ایک چھوٹا دماغ، اور ہاضمہ کی نالی تھی۔

"اگر آپ ایک ایمبریو کو صحیح حالات دیتے ہیں، تو اس کا جینیاتی کوڈ ڈومینوز کی ایک پہلے سے سیٹ لائن کی طرح کام کرے گا، جو یکے بعد دیگرے گرنے کا اہتمام کرتا ہے،" نے کہا حنا ایک پہلے انٹرویو میں. "ہمارا مقصد ان حالات کو دوبارہ بنانا تھا، اور اب ہم دیکھ سکتے ہیں، حقیقی وقت میں، جیسا کہ ہر ڈومینو اگلے ایک کو لائن میں مارتا ہے۔"

قریب قریب انسانی

چوہے مرد نہیں ہیں۔ حنا اچھی طرح جانتی ہے، اور نیا مطالعہ اس خلاء کو ختم کرتا ہے۔

پہلا قدم؟ انسانی اسٹیم سیل کو ایک بے ہودہ حالت میں لوٹا کر اسے پرائم کریں۔

اس خام مال کو ہاتھ میں لے کر، ٹیم نے اس کے بعد خلیات کو مختلف شناختیں دیں، جنہیں نسب کہتے ہیں۔ ان میں سے کچھ خلیات میں ترقی کرتے ہیں جو آخر کار جنین بناتے ہیں۔ دوسرے معاون خلیات میں بدل جاتے ہیں، جیسے کہ وہ جو نال بناتے ہیں یا زردی کی تھیلی بناتے ہیں—ایک چھوٹی، گول ملٹی ٹاسک جو ترقی پذیر ایمبریو کی صحت کو سپورٹ کرتا ہے۔

دوسرے لفظوں میں، ابتدائی ترقی پذیر انسانی جنین ایک پیچیدہ ماحولیاتی نظام ہے۔ لہٰذا، یہ کوئی تعجب کی بات نہیں ہے کہ بے ہودہ اسٹیم سیلز کو ایک سے زیادہ کرداروں میں شامل کرنے سے جنین بنانے والوں کو طویل عرصے سے دور رکھا گیا ہے۔ اس کے باوجود ابتدائی انسانی نشوونما، امپلانٹیشن میں ایک اہم قدم کے بعد ہر ایک نسب ناگزیر ہو جاتا ہے۔ جب ایک فرٹیلائزڈ ایمبریو بچہ دانی کی دیوار سے منسلک ہوتا ہے، تو یہ مزید نشوونما کے لیے ضروری تبدیلیوں کے ایک ہزارہا کو جنم دیتا ہے۔ یہ اس وقت بھی ہوتا ہے جب جنین کا نقصان اکثر ہوتا ہے۔

نیا مطالعہ امپلانٹیشن کے بعد کے مرحلے میں زوم ان ہوتا ہے، جس سے ٹیم کے پچھلے ماؤس ایمبرائیڈ پروٹوکول کو دوبارہ تیار کیا جاتا ہے تاکہ خود کو منظم کرنے والے انسانی ایمبریائیڈز کو تیار کیا جا سکے۔ حیرت انگیز طور پر، یہ آسان تھا.

ٹیم کا کہنا ہے کہ انہیں جینیاتی طور پر ماؤس اسٹیم سیلز کو مختلف نسبوں کی طرف دھکیلنے کے لیے انجینئر کرنا پڑا۔ انسانی خلیات کے ساتھ، انہوں نے صرف غذائیت سے متعلق غسل کو تبدیل کیا — کسی اضافی جین کی ضرورت نہیں — سٹیم سیلز میں جینیاتی پروگراموں کو فعال کرنے کے لیے، انہیں تینوں قسم کے معاون ٹشوز میں تبدیل کر دیا۔

جیسے جیسے جنین پختہ ہوئے، ٹیم نے ان کی وفاداری کی جانچ کرنے کے لیے مالیکیولر اور جینیاتی آلات کی ایک سیریز کا استعمال کیا۔ مجموعی طور پر، ڈھانچے فرٹلائزیشن کے 3 سے 7 دن کے درمیان قدرتی طور پر تیار شدہ انسانی جنین کے 14D فن تعمیر سے مشابہت رکھتے تھے۔ یہاں تک کہ کچھ خلیوں نے ہیومن کوریونک گوناڈوٹروپن (ایچ سی جی) کو باہر نکالا، جو گھریلو حمل کے ٹیسٹ کے لیے استعمال ہونے والا ہارمون ہے۔ خلیوں کی رطوبتوں کو چھڑی پر دبانے سے ڈبل لائن مثبت نتیجہ برآمد ہوا۔

ٹیم نے کہا کہ مجموعی طور پر، جنین نے ابتدائی امپلانٹ شدہ جنین کے کلیدی نشوونما کے نشانات دکھائے، ٹیم نے کہا، بغیر فرٹیلائزیشن یا ماں کے رحم کے ساتھ تعامل کی ضرورت کے۔

[سرایت مواد]

ایمبرائیڈ ریس

حنا کی ٹیم واحد نہیں ہے جو جنین کو آگے بڑھا رہی ہے۔

اس سال جون میں ، دو دوسری ٹیمیں۔ انجینئرڈ ایمبرائیڈز جو امپلانٹیشن کے بعد انسانی جنین کی نقل کرتے ہیں۔ ترکیبیں اور اجزاء حنا سے مختلف ہیں۔ ایک مطالعہ، مثال کے طور پر، طاقتور جینیاتی عوامل کا ایک میزبان داخل کیا جو سٹیم خلیوں کو معاون ٹشوز بننے کے لئے دھکیلتا ہے.

سائنس دان اس بات پر پوری طرح متفق نہیں ہیں کہ کون سے جنین ان کے قدرتی ہم منصب سے ملتے جلتے ہیں۔ تاہم، وہ ایک پہلو پر متفق ہیں: اسٹیم سیلز، صحیح حالات کے تحت، تیزی سے نفیس جنین جیسے ڈھانچے میں خود کو منظم کرنے کی ناقابل یقین صلاحیت رکھتے ہیں۔

ابھی کے لیے، 14 دن کے جنین کو "سب سے زیادہ جدید" ابھی تک.

بہت سے ممالک میں قدرتی انسانی جنین پر تحقیق کے لیے چودہ دن ایک سخت کٹ آف ہے، اس لیے کہ انھیں لیب میں مزید مہذب نہیں کیا جا سکتا۔ تاہم، جنین جنین کی تعریف پر پورا نہیں اترتے اور 14 دن کی حد کے تابع نہیں ہوتے۔ دوسرے لفظوں میں، انسانی جنین کو ترقی کے وقت کے ساتھ ساتھ مزید مہذب کیا جا سکتا ہے۔ پچھلے کام سے پتہ چلتا ہے کہ یہ چوہوں میں تکنیکی طور پر ممکن ہے، اسٹیم سیلز نیم فعال اعضاء کو تیار کرتے ہیں۔

اگر آپ تھوڑا سا پریشان ہو رہے ہیں - آپ اکیلے نہیں ہیں۔ ابتدائی انسانی نشوونما کے بلیک باکس کو کھولنے کے لیے ہتھیاروں کی دوڑ میں ایمبرائیڈز بعد کے مراحل میں بڑھ رہے ہیں۔ ابھی کے لیے، انسانی جنین کے اسٹیم سیلز سے پیدا ہونے والے ایمبریوڈز کو موجودہ ضوابط کا احترام کرنا ہوگا۔ تاہم، حوصلہ افزائی شدہ اسٹیم سیلز سے بنائے گئے - اکثر جلد کے خلیوں کا استعمال کرتے ہوئے اسٹیم سیل جیسی حالت میں تبدیل ہوتے ہیں - کسی بھی اصول کے تابع نہیں ہوتے ہیں۔

واضح طور پر، جنین میں انسانوں میں مکمل طور پر ترقی کرنے کی صلاحیت نہیں ہے. تاہم، ایک حالیہ تحقیق بندروں میں دکھایا گیا کہ جب رحم میں ٹرانسپلانٹ کیا جاتا ہے تو وہ حمل پیدا کر سکتے ہیں- حالانکہ اس صورت میں، جنین کو تیزی سے اور قدرتی طور پر ختم کر دیا گیا تھا۔ ان سیلولر بلابز کو ریگولیٹ کرنے کے بارے میں بحث جاری ہے۔

فی الحال، ہنا کی ٹیم کارکردگی کو بڑھانے کے لیے اپنی ترکیب پر نظر ثانی کرنے پر مرکوز ہے۔ لیکن ایک طویل مدتی مقصد کے طور پر، وہ جنین کو مزید آگے بڑھانے کی امید رکھتے ہیں تاکہ یہ دیکھیں کہ آیا وہ ابتدائی اعضاء تیار کر سکتے ہیں۔ وہ کہتے ہیں کہ یہ تجربات "ابتدائی انسانی ترقی کے پہلے ناقابل رسائی کھڑکیوں کے بارے میں بصیرت پیش کریں گے۔"

تصویری کریڈٹ: ویزمان انسٹی ٹیوٹ آف سائنس۔