خلق هیولای چند سر در آزمایشگاه ممکن شد!
پس از پژوهشهای بسیار پیچیده یک هیدرای چند سر در آزمایشگاه خلق شد. قرنهاست که موجودی به این نام را تنها یک افسانه میپنداشتهایم، اما اینک نوبت آن رسیده تا شاهد واقعیت عینی هیدرای چند سر باشیم و با شناخت رازهای آن گامی در جهت ارتقا سلامت انسان برداریم.
هیدرای چند سر موجودی اسطورهای بود، اما این بار و پس از انجام تحقیقات ژنتیکی از دنیای اسطوره بیرون آمده و به شکل یک مخلوق واقعی سر از آزمایشگاههای پیشرفته درآورده است.
این هیدرای چند سر در واقع یک موجود متعلق به آبهای شیرین با یک پا، بدنی بسیار لاغر و سری شاخک دار است که میتواند یک موجود زنده مشابه خود را با استفاده از بقایای بدن خود بازتولید کند. اخیرا محققان با مهندسی ژنتیک هیدرای چند سر موفق شدهاند تا این موجود را وادار به تولید سرهای متعدد نمایند.
در اسطورههای یونانی هیدرای چند سر یک هیولای مخوف بود که بین ۵ تا ۹ سر داشت و در صورت قطع شدن هر یک از سرها به سرعت یک سر جدید را جایگزین آن میکرد. این هیولا در نهایت توسط هرکول افسانهای شکار شد.
کشف عامل خاموش کننده فرایند بازآفرینی سر در هیدرای چند سر
هر چند هیدراها موجوداتی سادهاند، اما دارای خصلتی هستند که نمیتوان آن را ساده تصور کرد. آنها قادرند تا قسمتهای مختلف بدن خود را بازآفرینی کنند.
محققان به خوبی آگاه بودند که ژن Wnt3 نقش حیاتی در رشد مجدد سر هیدرا دارد. آنها همچنین واقف بودند که میبایست مولکولی وجود داشته باشد که فعالیت Wnt3 را کنترل کند، زیرا بدون چنین عامل نظاره گری، سر میتوانست در هر جای بدن هیدرا رشد کند. محققان بر این مهم نیز مشرف بودند که یک فعال کننده ژنی به نام beta-catenin/TCF توسط ژن Wnt3 فعال میشود تا فرایند رشد سر را آغاز نماید.
اما آنها نمیدانستند کلید خاموش کننده فرایند کجاست؛ کلیدی که در واقع مانع از رشد ممتد سرهای مختلف میشود و فرایند تولید سر را در یک جایی متوقف میکرد. بر این اساس محققان شروع به آزمایش بر روی موجودات مشابه هیدرا کردند که شامل کرمهای تخت و پلاناریانها میشد که آنها نیز قادر به بازآفرینی قسمتهای مختلف بدن میباشند.
پژوهشگران در ژنوم این موجودات موفق به کشف ۴۴۰ ژن شدند که در زمان بلوکه شدن سیگنال هایbeta-catenin/TCF فعالیت خود را متوقف میکنند. همین موضوع آنها را واداشت تا به کنکاش بیشتر برای یافتن دیگر ژنهای فعال در این سیکل بپردازند.
در نهایت آنها کشف کردند که ۱۲۴ژن مشابه این ژن ها در ژنوم هیدرا نیز وجود دارد. محققان در انتها به سه ژن رسیدند که نقش مهمی در فعال سازی بازآفرینی اعضا جدید داشتند. آنها از قبل میدانستند که ژنهای Wnt3 و Wnt5 فرایند رشد سر را کنترل میکنند و بر این اساس بر روی ژن Sp5 متمرکز شدند که در نهایت به یک دستاورد بزرگ منتهی شد. آنان دریافتند که beta-catenin/TCF فعالیت ژن Sp5 را موجب میشود، اما ژن Sp5 نیز سیگنالهای beta-catenin/TCF را با سرکوب کردن ژن Wnt3 موجب میشود.
شاید کمی عجیب باشد، اما محققان در نهایت علت خاموش شدن کل فرایند و عدم تکرار آن را درک کردند. آنها با غیر فعال کردن این ژن کنترل کننده باعث شدند تا هیدرای چند سر سرهای متعددی را باز آفرینی کند.
در واقع بدون ژن Sp5، ژن Wnt3 تبدیل به یک ژن یاغی و افسار گسیخته شده و فرایند تولید سر را تداوم میبخشد و لذا سرهای بی شماری در قسمتهای مختلف بدن هیدرای چند سر رشد میکند. همه این سرها زنده بوده و از سیستم عصبی، شاخکهای حساس و نیز دهان برخوردار بودند. قبلا و در فقدان ژن Wnt3، فاکتور دیگری که همان beta-catenin/TCF بود از ارسال پیام “سر جدید بساز” باز میماند و لذا تنها یک سر تولید میشد.
شاید تحقیقات مربوط به هیدرای چند سر در نهایت به انسان کمک کند تا علت فعال شدن و تکثر ژنها سرطانی را به خوبی درک کند و با تولید داروهای جدید عامل فعال کننده این سلول ها را از کار بیندازد. موجوداتی به مانند هیدرای چند سر به دانشمندان این امکان را میدهد تا به سرعت در مسیر تولید چنین داروهای معجزه گری قرار گیرند.