لماذا في الواقع يصعب تكاثر الحيوانات؟

لقطة من عيد ميلاد النعجة دوللي الخامس

احتفلت الصحف العالمية الأسبوع الماضي بعيد ميلاد النعجة دوللي المستنسخة الخامس. لكن السنوات التي مرت منذ أن أثارت دوللي الأرواح لم تنقذها من وحدتها.
وعلى الرغم من الميزانيات الضخمة والأبحاث المطولة وعشرات المحاولات، فإن الغالبية العظمى من جهود الاستنساخ لا تزال تنتهي بلا شيء. وحتى عندما يتطور الجنين في نهاية المطاف، فإنه يموت في كثير من الحالات أثناء الحمل. وحتى في الحالات القليلة التي تنتهي فيها محاولة الاستنساخ بولادة ناجحة، هناك احتمالات كثيرة أن يعاني الطفل من متلازمات غريبة ولن يعيش بقية أيامه. دوللي، رائدة الاستنساخ الناجح، لا تزال واحدة من الثدييات المستنسخة الوحيدة التي لديها عيد ميلاد.

تقدم دراسة نشرت هذا الأسبوع تفسيرا لفشل الاستنساخ. وفي الوقت نفسه، تسمح الدراسة الجديدة بإلقاء نظرة على الطريقة التي تقرأ بها خلايا الجنين النامي الجينات المنقولة من كلا الوالدين.

تحتوي كل خلية من خلايا الجسم على نسختين من كل جين – واحدة من كل والد. لكن في بعض الأحيان، قد تتسبب نسختان مختلفتان، تحاولان أداء نفس الوظيفة في نفس الوقت، في حدوث أخطاء فادحة. لذلك، في كثير من الحالات، يتم "إسكات" إحدى النسخ، وهو الوضع الذي يجعل الخلية تتجاهلها.

لكن التكرار ليس هو المشكلة الوحيدة. في بعض الأحيان تكون نسخة واحدة كثيرة جدًا. فخلية المخ، على سبيل المثال، لن تحتاج أبدا ولو إلى واحدة من نسخ الجينات المسؤولة عن تحديد لون العين، كما أن خلية الجلد في القدم لا تحتاج إلى الجين الذي ينتج الأنسولين. يتم أيضًا إسكات هذه الجينات غير ذات الصلة.

اكتشف علماء الوراثة الذين يدرسون آليات الإسكات ظواهر مثيرة للاهتمام. هناك، على سبيل المثال، الجينات التي تنتقل دائما عن طريق وراثة الأم. أي أن الجين الذي يأتي من الأم يكون نشطا، في حين أن النسخة التي تأتي من الأب تكون دائما صامتة. وفي الجينات الأخرى يكون الوراثة أبوية. يسمي علماء الوراثة هذه الظاهرة بالبصمة. يحمل الجين علامة تخبر الخلية ما إذا كانت جينة الأم أو الأب. هذه العلامة هي ما "يطفئ" أو "يشعل" الحديقة.

ماذا يحدث في الحيوان المستنسخ؟ يقول المنطق أن المخلوق المستنسخ يتلقى نمط الطبع الذي ظهر في الجينوم الذي تم استنساخه منه. لذلك، من المتوقع أن يكون لكائنين مستنسخين نفس نمط التوقيع. اختبرت الدراسة الجديدة هذه الفرضية.
وقام الباحثون، بقيادة ديفيد همفريز من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، باستنساخ الفئران واختبار أنماط بصماتها فيما يتعلق بالخلايا التي تم أخذها منها. وتبين أن الفئران المستنسخة، والتي كما كان متوقعا عانت من متلازمات مختلفة، فقدت أنماط البصمة الأبوية. نسيت الجينات من أين أتت ولم تزود الخلايا بالمعلومات اللازمة لإسكات الجين الصحيح. وفي كل فأر، من المفترض أن يكونا توأمان متطابقين، تم إسكات نسخة مختلفة من الجينات التي اختبرها باريس وفريقه.

يعد نظام إسكات الجينات شرطًا ضروريًا للتطور الطبيعي. وبهذه الطريقة تستطيع كل خلية معرفة الجينات التي يجب عليها استخدامها وأيها يجب أن تتجاهلها. إن العمل الذي قام به همفريز وشركاؤه، والذي نُشر هذا الأسبوع في مجلة "Science"، يثير القلق من أن نظام الإسكات هذا في الحيوانات المستنسخة يسير بشكل خاطئ. ومن الممكن أن يتسبب هذا الخلل في مجموعة متنوعة من الأمراض والتشوهات التي تعاني منها الحيوانات المستنسخة. وكتب الباحثون أنه من الممكن أنه حتى في تلك الثدييات القليلة المستنسخة التي تبدو طبيعية، هناك "انحرافات جينية خفية" مخفية.

تُعد آليات البصمة وأنظمة الإسكات موضوعًا ساخنًا في البيولوجيا الجزيئية، وهو المجال الذي لا يزال هناك العديد من الأسئلة المفتوحة فيه. لذلك، ليس من المستغرب أن تتعرض أساليب البحث التي اتبعها هيمفريز وشركاؤه، وكذلك الاستنتاجات التي استخلصوها من التجربة، للهجوم من قبل خبراء من مختلف المجالات. وزعم آلان كولمان، مدير المختبر الذي استنسخ دوللي، هذا الأسبوع أن الأبحاث التي أجريت على الفئران لا تقدم أي شيء عن الأغنام أو الخنازير. كما انتهز والد دوللي الفرصة لانتقاد أساليب البحث التي يستخدمها الباريسي ورجاله.

لكن لا يشارك الجميع في النقاش النظري. ولا يتعلق هذا الجدل، على سبيل المثال، بشركة كلونويد التي أعلنت الأسبوع الماضي للصحافة أنها ستحقق "قريبا جدا" خطة استنساخ طفل بشري. وفي نهاية المطاف، فإن العديد من العلماء مقتنعون بأنه لن يكون هناك أي عائق تكنولوجي أمام الجنس البشري. بل إن الكثيرين يعلقون الكثير من الأمل على هذا الاحتمال في مجالات الطب. ولكن في الوقت الحالي، يتفق جميع الخبراء تقريباً على أن المرحلة غير الناضجة التي بلغتها تكنولوجيات الاستنساخ، والفهم الجزئي للعمليات التي تكمن وراءها، تتطلب الحذر. وقال البروفيسور إيان ويلموت، أحد كبار أعضاء الفريق الذي استنسخ دوللي، لبي بي سي هذا الأسبوع: "إن النتيجة الأكثر ترجيحاً لأي محاولة استنساخ هي الإجهاض، وربما ولادة أطفال يموتون في سن مبكرة للغاية". لكن الخوف الذي وصفه ويلموت بأنه "الأسوأ على الإطلاق" هو ​​أن هؤلاء الأطفال غير الطبيعيين سيعيشون حياة طويلة مصابين بأمراض ومتلازمات مختلفة وغريبة.