يقوم والد دوللي بتقييم الأمر: هل يجب أن نستمر في النسخ؟

اعترف إيان ويلموت، العالم الذي استنسخ النعجة دوللي، في إحدى المقابلات بأنه تخلى عن الاستنساخ لصالح تحويل الخلايا البالغة إلى خلايا جذعية. "سيسمح النهج الجديد للأمور بالتقدم بشكل أسرع قليلاً"

بقلم سالي ليرمان، مجلة ساينتفيك أمريكان

يجلس إيان ويلموت بجوار نافذة فندق شاطئي فاخر في هاف مون باي بولاية كاليفورنيا، مرتديًا سترة زرقاء وسروالًا كاكيًا، ولا يبدو كالعالم المسؤول عن واحدة من أكثر التجارب دراماتيكية في تاريخ علم الأحياء الحديث. وعندما كشف هو وزملاؤه عن النعجة دوللي المستنسخة للعالم في عام 1997، أشعلوا شرارة أبحاث الخلايا الجذعية، وأثاروا الرهبة لدى عامة الناس، وأثاروا الذعر بشأن استنساخ البشر الوشيك. يتذكر توماس زويك، عالم بيولوجيا الخلايا الجذعية في مركز العلاج الخلوي والجيني في كلية بايلور للطب: "لقد فاجأت دوللي الجميع". رفضت الضفادع المستنسخة أن تنمو إلى ما بعد مرحلة الشرغوف، وتبين في النهاية أن النجاح الواضح في الفئران كان مجرد خدعة. ووفقا للرأي السائد في ذلك الوقت، فإن استنساخ الثدييات البالغة باستخدام الطرق التي استخدمها ويلموت كان مستحيلا من الناحية البيولوجية.

خلال فترة مراهقة دوللي، تطورت تقنية الاستنساخ التي خلقتها، والمعروفة باسم زرع نواة الخلايا الجسدية (SCNT)، إلى مشروع بحثي بميزانية عالية. كان العلماء يأملون في أن يتمكنوا في النهاية من أخذ خلية من مريض يعاني من مرض خطير مثل مرض باركنسون، ونقل نواتها إلى بويضة بشرية غير مخصبة واستنساخ الخلايا الجذعية الجنينية التي سيتم زرعها في أنسجة المريض التالفة وتجديدها. لكن الاختبارات السريرية الأولى لا تزال بعيدة المنال، وقد فرضت الحكومة الأمريكية حظرا على تمويل أبحاث الخلايا الجذعية، ويواجه هذا المجال خلافات أخلاقية عميقة وتحديات تكنولوجية.

يُعد ويلموت البالغ من العمر 64 عامًا أحد العلماء البارزين الذين ما زالوا مخلصين بشكل أساسي لطريقة SCNT، لكنه يقود الآن اتجاهًا متزايدًا للتخلي عن هذا المجال لصالح تكنولوجيا بديلة. هذا النهج البديل، الذي تم عرضه لأول مرة في عام 2006 من قبل شينيا ياماناكا من جامعة كيوتو، يعيد الخلايا الناضجة إلى حالة شبيهة بالجنين، تُعرف باسم تعدد القدرات، حيث تستعيد الخلايا القدرة على التطور إلى أي نوع من الخلايا. ويمكن لأي مختبر مجهز بشكل مناسب استخدام هذه الطريقة البسيطة نسبيًا. يقول الدكتور ماهيندرا راو، مدير قسم الخلايا الجذعية في شركة إنفيتروجن لعلوم الحياة في كارلسباد، كاليفورنيا: «يمكن لمختبر مدرسة ثانوية القيام بذلك». كما يسمح نهج ياماناكا للعلماء بالقفز فوق عقبة إمداد البيض التي تعقد طريقة SCNT، وتجنب القضايا الأخلاقية المتعلقة بتدمير الأجنة البشرية.

نهج جديد وأبسط

ومن الواضح أن المشاكل التقنية، وليس الافتقار إلى القيمة العلمية، هي التي تدفع إلى التخلي عن نهج SCNT. ويصف ويلموت الخطوة التي اتخذها بنفسه بأنها نتيجة ثانوية للقدر الكبير من الوقت الذي قضاه في وظيفته الجديدة كمدير للمركز الاسكتلندي للعلاج بالخلايا الجذعية في إدنبرة، وهو المنصب الذي تولى منصبه في عام 2007 بعد ما يقرب من 30 عامًا في معهد روزلين القريب. يطالب العشرين من كبار الباحثين الذين يعملون تحت قيادته في المعهد باهتمامه، وتأخذه الوظيفة الجديدة بعيدًا تمامًا تقريبًا عن البحث الذي يقوده حول مرض لو جيريج (ALS). ويقول: "إن النهج الجديد سيسمح للأمور بالتقدم بشكل أسرع قليلاً".

تتطلب طريقة SCNT مهارة عالية للغاية ومعدات باهظة الثمن. من السهل إتلاف البويضات غير المخصبة، ومن الصعب جعل النواة المتبرع بها تعمل بالتنسيق مع البويضة البديلة. في خريف عام 2007، أعلن باحثون من جامعة أوريغون عن أول نجاح في الرئيسيات، لكن المجموعة احتاجت إلى 304 بيضة من 14 صندوق "ريسوس" لإنشاء خطين خلويين فقط، أحدهما يحتوي على كروموسوم Y معيب. في البشر، تعد صعوبة جمع البيض الطازج أيضًا عائقًا كبيرًا جدًا، خاصة أنه بموجب القانون يحظر على العلماء الدفع للمتبرعين.

إن طريقة ياماناكا، التي تحول خلايا الفئران الناضجة إلى خلايا جذعية جنينية تسمى الخلايا المحفزة متعددة القدرات (iPS)، قد حقنت دماء جديدة في طب الخلايا الجذعية. في هذه العملية، يستخدم العلماء الفيروسات لإدخال ثلاثة أو أربعة جينات في الخلية البالغة، وإعادة برمجتها وإعادتها إلى حالة ما قبل التمايز. تسمح هذه العملية للخلية بالتطور إلى أي نوع من الخلايا. على مدى بضعة أشهر، أعلنت مجموعة ياماناكا وثلاث مجموعات أخرى عن نجاحها في استخدام الخلايا البشرية المشتقة من جلد الطفل، أو مفاصله، أو القلفة.

ومن الصعب اليوم العثور على مختبر يركز فقط على استنساخ الأجنة. على سبيل المثال، انتقل جيمي طومسون، وهو أول من قام بزراعة خلايا حية من جنين بشري في المزرعة، لإدارة معهد يركز بشكل أساسي على الخلايا الجذعية متعددة القدرات. وعلى الرغم من أن هذه التقنية ليست فعالة بعد، وأقل من 1% من الخلايا تصبح متعددة القدرات، يعتقد العلماء أن نهج iPS سيوفر مسارًا أسرع لإنشاء خلايا مناسبة لدراسة الأمراض، وفي النهاية أيضًا للشفاء.

يرى ويلموت أن استخدام iPS يسمح لمجموعته ببحث خطوط الخلايا بدلًا من الكفاح من أجل إنتاجها. ويقول: "كل ما عليك فعله هو أخذ بعض خلايا الجلد من شخص ورث المرض، ورش بعض "المسحوق السحري" عليها والانتظار لمدة ثلاثة أسابيع". "ولديك خلايا متعددة القدرات."

هل هناك أي فائدة من استمرار العشيرة؟

لا يزال العلماء لا يفهمون بشكل كامل كيفية حدوث إعادة برمجة خلايا iPS. قد تكون الجينات المدخلة بمثابة دائرة تحكم أساسية، أو تنشط جينات أخرى. ومن غير الواضح أيضًا ما إذا كانت هذه الخلايا تختلف بأي شكل من الأشكال عن الخلايا الجذعية الجنينية. ولم يقم أحد حتى الآن بزراعة نوعي الخلايا جنبًا إلى جنب ومقارنتهما، ولا تزال درجة البقاء على قيد الحياة بعد الزرع غير معروفة لكلا النوعين من الخلايا.

يقول زويك، الذي يدرس مختبره خصائص الخلايا الجذعية الجنينية، إن الخلايا الجذعية متعددة القدرات قد تدفع علماء الأحياء إلى التخلي عن التعريفات التقليدية للخلايا المتمايزة. ويقول إنه من الممكن ألا تحتاج الخلية الجنينية إلى المرور بمسار النمو الكامل لتصبح نوعًا معينًا من الخلايا. قد تكون هناك سلسلة من "وحدات التحكم الفائقة" التي تسمح، على سبيل المثال، لخلية الجلد بالتحول إلى خلية عصبية ناضجة دون المرور بالمرحلة الجنينية.

على الرغم من السير في طريق iPS، يصر ويلموت وغيره من رواد مجال الاستنساخ على ضرورة استمرار أبحاث الخلايا الجذعية. لقد قدمت طريقة SCNT رؤى مهمة في علم الأحياء وستستمر في السماح بدراسة برمجة وإعادة برمجة الخلايا خارج الجينوم. الخلايا الجنينية فقط هي القادرة على الإجابة على الأسئلة المتعلقة بالخصوبة والتطور المبكر للجنين البشري. ومن المفترض أن يعتمد العلماء أيضًا على SCNT لإنتاج حيوانات مختبرية من فئة الثدييات لاستخدامها كنماذج لأمراض مثل التصلب المتعدد، أو للتطبيقات الزراعية مثل إنتاج البروتينات البشرية في الحليب الحيواني.

ولكن بينما يحول العلماء انتباههم إلى طرق أخرى، فإن معارضي أبحاث الخلايا الجذعية اغتنموا الفرصة وشنوا الهجوم. وكتب توني بيركنز من مجلس أبحاث الأسرة: "لا يوجد سبب وجيه لاستنساخ البشر من أي نوع" أو تدمير الأجنة. من الصعب الهروب من الشعور بأن دراسات SCNT تتلاشى. لا تزال الحواجز الأخلاقية ونقص البيض أمرًا شاقًا. ويتوقع ويلموت أنه إذا أثبت iPS نفسه، فإن الاستنساخ سيصبح يومًا ما حدثًا عابرًا.

تم نشر المقال كاملا في عدد أكتوبر من مجلة "ساينتفيك أمريكان"

للحصول على معلومات سابقة عن الموضوع على موقع العلوم: "والد" النعجة دوللي يتراجع عن دعمه للاستنساخ