أبحاث كاوست تعمّق فهم المراحل الأولى لتكوّن الجنين البشري
الحقيقة - جدة
نجح فريق بحثي في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية "كاوست"، ضمن مركز التميز للصحة الذكية، في تطوير أسلوب علمي متقدم لتحسين إنشاء نماذج أجنة بشرية مشتقة من الخلايا الجذعية والتحكم في تطورها داخل المختبر، ما يتيح فهماً أعمق للمراحل الأولى من تكوّن الإنسان.
وتُعد هذه المرحلة من أهم الفترات في تطور الجنين، إذ ترتبط بشكل مباشر بالصحة الإنجابية، ويمكن أن يؤدي أي خلل خلالها إلى مشكلات مثل الإجهاض المبكر أو العقم أو اضطرابات النمو، في حين لا تزال التفاصيل الدقيقة لبدء تكوّن الجنين البشري محل بحث علمي مستمر.
واستخدم الباحثون ما يُعرف بـ"البلاستويدات"، وهي نماذج ثلاثية الأبعاد تُصنع من خلايا جذعية بشرية وتُحاكي بعض خصائص الجنين في مراحله الأولى، وذلك بهدف مراقبة العمليات الحيوية التي يصعب دراستها داخل الجسم. وبالاعتماد على تقنيات تصوير دقيقة وتحليلات جزيئية متقدمة، تمكن الفريق من تتبع كيفية إعادة تنظيم الخلايا وتشكّل الفراغات الداخلية خلال النمو.
وأظهرت النتائج أن تكوّن التجويف المعروف باسم "البلاستوسيل" يمثل خطوة أساسية في تنظيم البنية المبكرة للجنين، حيث تبدأ مجموعة صغيرة من الخلايا بإعادة ترتيب نفسها لتكوين بنية تحتوي على تجويف مملوء بالسائل.
وأوضح الباحث الرئيسي في الدراسة أن هذه المرحلة تعتمد على تفاعل معقد بين الإشارات الجزيئية والقوى الفيزيائية داخل الخلايا، ما يساعد على فهم الآليات التي تقود بداية تكوّن البنى الحيوية الأولى في الإنسان.
كما بيّن البحث أن مضخة جزيئية تُعرف باسم "V-ATPase" تلعب دورًا محوريًا في هذه العملية، إذ تساعد في نقل الأيونات داخل الخلايا وتنظيم حركة السوائل بينها، مما يؤدي إلى تراكمها تدريجيًا وارتفاع الضغط اللازم لتشكّل التجويف وتوسعه.
وعند تعطيل عمل هذه المضخة، توقفت عملية تراكم السوائل بشكل طبيعي، مما أدى إلى فشل تكوّن التجويف بالشكل الصحيح، وهو ما يؤكد أهميتها في المراحل المبكرة من التطور الجنيني.
وتسهم هذه النتائج في تعزيز فهم العلاقة بين النشاط الجزيئي داخل الخلايا والقوى الفيزيائية التي تشكّل البنية الأولية للجنين، كما توفر نموذجًا بحثيًا أكثر دقة لدراسة اضطرابات النمو وتحسين الأبحاث المتعلقة بالطب الإنجابي.
وتُعد هذه المرحلة من أهم الفترات في تطور الجنين، إذ ترتبط بشكل مباشر بالصحة الإنجابية، ويمكن أن يؤدي أي خلل خلالها إلى مشكلات مثل الإجهاض المبكر أو العقم أو اضطرابات النمو، في حين لا تزال التفاصيل الدقيقة لبدء تكوّن الجنين البشري محل بحث علمي مستمر.
واستخدم الباحثون ما يُعرف بـ"البلاستويدات"، وهي نماذج ثلاثية الأبعاد تُصنع من خلايا جذعية بشرية وتُحاكي بعض خصائص الجنين في مراحله الأولى، وذلك بهدف مراقبة العمليات الحيوية التي يصعب دراستها داخل الجسم. وبالاعتماد على تقنيات تصوير دقيقة وتحليلات جزيئية متقدمة، تمكن الفريق من تتبع كيفية إعادة تنظيم الخلايا وتشكّل الفراغات الداخلية خلال النمو.
وأظهرت النتائج أن تكوّن التجويف المعروف باسم "البلاستوسيل" يمثل خطوة أساسية في تنظيم البنية المبكرة للجنين، حيث تبدأ مجموعة صغيرة من الخلايا بإعادة ترتيب نفسها لتكوين بنية تحتوي على تجويف مملوء بالسائل.
وأوضح الباحث الرئيسي في الدراسة أن هذه المرحلة تعتمد على تفاعل معقد بين الإشارات الجزيئية والقوى الفيزيائية داخل الخلايا، ما يساعد على فهم الآليات التي تقود بداية تكوّن البنى الحيوية الأولى في الإنسان.
كما بيّن البحث أن مضخة جزيئية تُعرف باسم "V-ATPase" تلعب دورًا محوريًا في هذه العملية، إذ تساعد في نقل الأيونات داخل الخلايا وتنظيم حركة السوائل بينها، مما يؤدي إلى تراكمها تدريجيًا وارتفاع الضغط اللازم لتشكّل التجويف وتوسعه.
وعند تعطيل عمل هذه المضخة، توقفت عملية تراكم السوائل بشكل طبيعي، مما أدى إلى فشل تكوّن التجويف بالشكل الصحيح، وهو ما يؤكد أهميتها في المراحل المبكرة من التطور الجنيني.
وتسهم هذه النتائج في تعزيز فهم العلاقة بين النشاط الجزيئي داخل الخلايا والقوى الفيزيائية التي تشكّل البنية الأولية للجنين، كما توفر نموذجًا بحثيًا أكثر دقة لدراسة اضطرابات النمو وتحسين الأبحاث المتعلقة بالطب الإنجابي.
