صنع الحياة دون بويضة أو حيوان منوي
يستكشف العلماء حاليًا طرقًا لمحاكاة أصول الحياة البشرية دون المكونين الأساسيين: **الحيوانات المنوية والبويضات**.
ويقوم الباحثون باستحثاث مجموعات من **الخلايا الجذعية** — وهي خلايا قابلة للبرمجة ويمكن أن تتحول إلى العديد من أنواع الخلايا المتخصصة المختلفة — لتشكيل هياكل مُنمَّاة في المختبر تُشبه **الأجنة البشرية**.
هذه النماذج الجنينية أبعد ما تكون عن كونها نسخًا مثالية، لكن مع تنافس المختبرات لإنماء أفضل الأشكال الشبيهة بالجنين، أصبحت هذه الهياكل أكثر تعقيدًا بشكل متزايد، وباتت تشبه الأجنة الحقيقية وتتصرف بطرق مشابهة لها.
يمكن أن تعزز هذه الهياكل دراسة التطور البشري وأسباب العقم. ومع ذلك، فإن الوتيرة السريعة والمذهلة للبحث، الذي بدأ قبل ما يزيد قليلاً عن عقد من الزمان، تفرض تحديات أخلاقية وقانونية وتنظيمية على مجال علم الأحياء النمائي.
وقالت **أماندر كلارك**، أستاذة علم الأحياء الجزيئي والخلوي والتنموي في جامعة كاليفورنيا بـ لوس أنجلوس، والمديرة المؤسسة لمركز UCLA لعلوم الصحة والتكاثر والتعليم: "لم نكن نتوقع أبدًا أن يتطور العلم بهذه الطريقة. إنه أمر لا يصدق، ولقد كان تحويليًا لمدى سرعة تقدم المجال". وأضافت: "ومع ذلك، مع تقدم هذه النماذج، من الأهمية بمكان أن تتم دراستها ضمن إطار يوازن بين التقدم العلمي والاعتبارات الأخلاقية والقانونية والاجتماعية".
كلارك هي الرئيسة المشاركة للمجموعة العاملة لنماذج الأجنة التابعة للجمعية الدولية لأبحاث الخلايا الجذعية (**ISSCR**)، التي تحاول الآن تحديث هذا الإطار على نطاق عالمي. وتتمحور القضية حول المدى الذي يمكن أن يصل إليه الباحثون بهذه الخلايا الجذعية، بالنظر إلى توفر الوقت والظروف المناسبة. هل يمكن للعلماء في نهاية المطاف تكرار جنين حقيقي له نبض قلب ويشعر بالألم، أو جنين يمكن أن ينمو ليصبح نموذجًا بشريًا متطورًا بالكامل؟
نماذج الأجنة: ما مدى واقعيتها؟
في الوقت الحالي، لا يوجد نموذج يحاكي تطور الجنين البشري بأكمله — كما لا يُشتبه في أن أي نموذج يمتلك القدرة على تكوين جنين، وهي المرحلة التالية في التطور البشري التي تعادل الأسبوع الثامن أو اليوم 56 من الحمل البشري. كانت عملية إنشاء نماذج الأجنة عملية غير منتظمة بالنسبة لمعظم مجموعات الأبحاث، حيث أن نسبة صغيرة فقط من الخلايا الجذعية تواصلت في التنظيم الذاتي لتشكل هياكل شبيهة بالأجنة.
ومع ذلك، تُظهر النماذج العديد من السمات الداخلية وأنواع الخلايا التي يحتاجها الجنين للتطور، مثل **السلى (amnion)** و**الكيس المحي (yolk sac)** و**الشريط البدائي (primitive streak)**، والتي يمكن أن تتطور، "مع التحسينات المستقبلية، نحو هياكل جنينية لاحقة بما في ذلك براعم القلب والدماغ والأعضاء الأخرى"، وفقًا لورقة نُشرت في يونيو بالاشتراك مع كلارك. وقد وصلت نماذج مماثلة مصنوعة من خلايا الفئران إلى النقطة التي يبدأ فيها الدماغ بالتطور ويتشكل فيها القلب.
الأهم من ذلك، ليس الهدف هو تطوير هذه النماذج إلى أجنة قابلة للحياة، وقادرة في نهاية المطاف على الإحساس البشري، بل تطوير أداة بحث مفيدة تفتح أسرار كيفية انقسام الخلية البشرية وتكاثرها لتصبح جسمًا بشريًا. كما تمهد النماذج الطريق للتجارب التي لا يمكن إجراؤها على الأجنة المتبرع بها في المختبر. ومع ذلك، من المحتمل مع تقدم البحث أن يصبح التمييز بين نموذج نما في المختبر وجنين بشري حي **أكثر ضبابية**.
ونظرًا لأن النماذج تقع عند تقاطع مجالات مثيرة للجدل تاريخيًا — بيولوجيا الخلايا الجذعية وعلم الأجنة — فإن هذا العمل يتطلب رقابة أدق من أشكال البحث العلمي الأخرى، حسب كلارك.
التحديات التنظيمية والخطوط الحمراء
أوصت كلارك ومجموعة العمل التابعة لـ ISSCR في يونيو بضرورة **تعزيز الرقابة** على الأبحاث التي تشمل هذه النماذج. وتتم مراجعة إرشادات الجمعية، التي تضمنت لأول مرة توجيهات بشأن نماذج الأجنة في عام 2021، لدمج توصيات المجموعة وسيتم إصدارها في الأسابيع القادمة.
تفرق الإرشادات الحالية لـ ISSCR بين "نماذج الأجنة المتكاملة" التي تحاكي الجنين بأكمله، و"النماذج غير المتكاملة" التي تحاكي جزءًا واحدًا فقط من الجنين، وتتطلب رقابة أكثر صرامة على النوع الأول. بدلاً من ذلك، ستوصي الإرشادات المحدثة بأن يخضع جميع الأبحاث التي تشمل كلا النوعين من نماذج الأجنة "لمراجعة أخلاقية وعلمية مناسبة".
سيحدد التحديث المقترح أيضًا **خطين أحمرين**: الإرشادات الحالية تحظر بالفعل نقل نماذج الأجنة البشرية إلى رحم بشري أو حيواني. وستنصح النسخة المحدثة العلماء أيضًا بعدم استخدام نماذج الأجنة البشرية لمتابعة **التطور خارج الرحم (ectogenesis)**: وهو تطور الجنين خارج الجسم البشري باستخدام أرحام صناعية — أي خلق الحياة من الصفر بشكل أساسي.
وقالت **إيما كيف**، أستاذة قانون الرعاية الصحية في جامعة دورهام بالمملكة المتحدة، والتي تعمل في مجال نماذج الأجنة، إن التطور خارج الرحم قد يبدو وكأنه من عالم الخيال العلمي، ولكنه ليس مستحيلاً. وأضافت أنه مع استمرار تطوير نماذج الأجنة، والتقدم البحثي في الأرحام الاصطناعية، يمكن أن تلتقي هاتان التقنيتان.
يتمثل التحدي، كما أضافت، في إدراك قيمة مسارات البحث هذه، ولكن في الوقت نفسه منع إساءة الاستخدام.
**جون وو**، أستاذ مشارك في قسم البيولوجيا الجزيئية في جامعة تكساس ساوث وسترن، اتفق على أن التطور خارج الرحم يجب أن يكون محظوراً، لكنه أوضح أن الباحثين الذين يطورون نماذج الأجنة يجب أن ينخرطوا في رقصة دقيقة: فلكشف أسرار الجنين البشري، يجب أن تُشبه النماذج الأجنة بما يكفي لتقديم رؤى حقيقية، ولكن يجب ألا تُشبهها لدرجة تخاطر معها بأن تُعتبر قابلة للحياة.
اختبار "تورينغ" للنماذج الجنينية
قالت **ماجدالينا زرنيكا-غوتز**، أستاذة البيولوجيا والهندسة البيولوجية في كالتيك، إنها رحبت بالإرشادات الجديدة.
أعلنت في عام 2023 أن فريقها نجح في تحقيق سابقة عالمية: زراعة نماذج شبيهة بالأجنة إلى مرحلة تشبه أجنة عمرها 14 يومًا. وفي وقت لاحق من العام نفسه، قال **يعقوب حنا**، أستاذ بيولوجيا الخلايا الجذعية في معهد وايزمان للعلوم في إسرائيل، إن فريقه قطع خطوة أخرى بنموذج مشتق من خلايا جلدية أظهر جميع أنواع الخلايا الضرورية لتطور الجنين — بما في ذلك سلف المشيمة.
ويمثل العملان معًا إنجازًا لاستخدام النماذج المحتمل في أبحاث الإجهاض: فعند 14 يومًا يبدأ الجنين البشري بالالتصاق ببطانة الرحم، وهي عملية تُعرف باسم الانغراس. تحدث العديد من حالات الإجهاض حول هذه المرحلة، كما قالت زرنيكا-غوتز.
ويُحظر البحث المخبري على الأجنة البشرية بعد 14 يومًا، بما في ذلك تلك المتبرع بها من علاجات الإخصاب في المختبر، في معظم الولايات القضائية. وعلى الرغم من أن بعض العلماء يدرسون الأنسجة التي يتم الحصول عليها من الإجهاض، إلا أن هذه الأنسجة محدودة لأن عدد قليل من الإجراءات يتم في الفترة ما بين الأسبوع الثاني والرابع من تطور الجنين.
القدرة على زراعة نموذج جنيني خارج الرحم في هذه المرحلة التنموية تمهد الطريق لدراسات لم تكن ممكنة في الأجنة البشرية الحية.
وقالت كلارك: "تفشل حالات حمل أكثر بكثير مما تنجح خلال النافذة الحرجة قبل وأثناء وبعد الانغراس مباشرة. ولهذا السبب أنشأنا في مختبرنا الهياكل الشبيهة بالجنين من الخلايا الجذعية كوسيلة لفهم هذه المرحلة الحرجة والهشة للغاية من التطور".
وتوافق كلارك على أن نماذج الأجنة يمكن أن تُستخدم لمعالجة مشاكل العقم: "الانغراس. إنه الصندوق الأسود الكبير. بمجرد انغراس الجنين في الرحم، نفهم القليل جدًا عن التطور". وأضافت: "وإذا لم نتمكن من دراسته، فلن نعرف ما الذي ينقصنا".
ومع ذلك، فإن التحدي المستقبلي للمنظمين هو فهم متى وما إذا كان النموذج الجنيني سيكون وظيفيًا مماثلاً للجنين البشري، وبالتالي يمكن أن يُمنح نفس الحماية أو حماية مماثلة لتلك المحيطة بالأجنة البشرية، حسبما قالت **ناعومي موريس**. والاختبار الحاسم الوحيد سيكون نقل النموذج إلى رحم بديل، وهي خطوة محظورة بموجب المعايير الأخلاقية الحيوية الحالية.
واقترحت موريس ضمن مجموعة من الباحثين **نقطتين حاسمتين أو "اختبارات تورينغ"** — مستوحاة من طريقة عالم الحاسوب آلان تورينغ لتحديد ما إذا كان يمكن للآلات أن تفكر مثل البشر — لتقييم متى يمكن أن يختفي التمييز بين نموذج نما في المختبر وجنين بشري.
وقالت موريس: "هذه الأشياء ليست أجنة في الوقت الحالي، ومن الواضح أنها لا تملك نفس القدرة التي يتمتع بها الجنين. ولكن كيف يمكننا أن نعرف مسبقًا أننا نقترب من ذلك؟ هذا هو المنطق وراء ذلك. ما هي المقاييس التي سنستخدمها كنوع من الوكيل لإمكانات نموذج الجنين التي قد تشير بعد ذلك إلى أنه يقترب على الأقل من نفس أنواع التكافؤ مع الجنين".
سيقيس الاختبار الأول ما إذا كان يمكن إنتاج النماذج باستمرار وتطورها بأمان خلال فترة زمنية محددة كما تفعل الأجنة العادية. سيقيّم الاختبار الثاني متى تظهر نماذج أجنة الخلايا الجذعية الحيوانية — وخاصة الحيوانات الأقرب إلى البشر مثل القرود — إمكانية تشكيل حيوانات حية وخصبة عند نقلها إلى أرحام حيوانات بديلة، مما يشير إلى أن النتيجة نفسها ستكون ممكنة نظريًا لنماذج الأجنة البشرية.
هذا لم يحدث بعد، لكن باحثين صينيين في عام 2023 أنشأوا نماذج أجنة من الخلايا الجذعية لقردة المكاك، والتي عندما زُرعت في قرد بديل أثارت علامات الحمل المبكر.
وقالت موريس: "قد تبدو التطورات خارج الرحم وكأنها من عالم الخيال العلمي، لكنها ليست مستحيلة". وأضافت أنه مع استمرار تطوير نماذج الأجنة، والتقدم البحثي في الأرحام الاصطناعية، يمكن أن تلتقي التقنيتان.
التحدي، كما أضافت، هو إدراك قيمة مسارات البحث هذه، ولكن في الوقت نفسه منع إساءة الاستخدام.
وقال **إيمانويل كيف**، أستاذ قانون الرعاية الصحية، إنه من المنطقي، في الوقت الحالي على الأقل، التعامل مع النماذج والأجنة الحقيقية بشكل مختلف. واستخدمت الألماس كتشبيه: فالماس الطبيعي ومكافئاته المزروعة في المختبر مصنوعة من نفس المكونات الكيميائية، لكن المجتمع يخصص لها قيمًا مختلفة. وحذرت من أنه لا ينبغي التسرع في تنظيم نماذج الأجنة بسرعة كبيرة خوفاً من إيقاف الأبحاث الواعدة.
قالت: "نحن في مرحلة مبكرة من تطويرها، حيث قد تبدو في غضون 5 أو 10 أو 15 أو 20 عامًا شبيهة جدًا بالجنين البشري، أو قد لا تصل أبدًا إلى تلك المرحلة".
تساعد الإرشادات الطوعية المحدثة لـ ISSCR الهيئات الممولة للبحث في جميع أنحاء العالم على تقييم الطلبات بشكل أفضل، كما تساعد ناشري الأبحاث على فهم ما إذا كان العمل قد تم بطريقة مسؤولة أخلاقيًا، خاصة في الأماكن التي لا تأخذ فيها القوانين أو الإرشادات الأخرى نماذج الأجنة في الاعتبار.
ويتمثل التحدي المستقبلي للمنظمين في فهم متى وما إذا كان النموذج الجنيني سيكون وظيفيًا مماثلاً للجنين البشري، وبالتالي يُمنح حماية مماثلة لتلك المحيطة بالأجنة البشرية.