کیا مصنوعی جنین مصنوعی اعضاء کے دور میں داخل ہوں گے؟   

سائنس دانوں نے لیبارٹری میں ممالیہ جنین کی نشوونما کے قدرتی عمل کو دماغ اور دل کی نشوونما تک نقل کیا ہے۔ اسٹیم سیلز کا استعمال کرتے ہوئے، محققین نے بچہ دانی کے باہر مصنوعی ماؤس ایمبریوز بنائے جو 8.5 دن تک رحم میں نشوونما کے قدرتی عمل کو دوبارہ ترتیب دیتے ہیں۔ یہ مصنوعی حیاتیات میں ایک سنگ میل ہے۔ مستقبل میں، یہ انسانی مصنوعی جنین کے مطالعے کی رہنمائی کرے گا، جس کے نتیجے میں سکتا ہے مصنوعی کی ترقی اور پیداوار کا آغاز اعضاء ٹرانسپلانٹ کے منتظر مریضوں کے لیے۔ 

ایک جنین کو عام طور پر تولیدی عمل میں ایک درمیانی نشوونما کے مرحلے کے طور پر سمجھا جاتا ہے جس کا آغاز نطفہ کے بیضہ سے مل کر زائگوٹ بنتا ہے، جناب، اس کے بعد جنین میں نشوونما اور حمل کی تکمیل کے بعد ایک نوزائیدہ۔  

ایمبریونک سیل میں ترقی جوہری منتقلی نطفہ کے ذریعہ انڈے کی فرٹلائجیشن کے مرحلے کو چھوڑنے کی مثال دیکھی۔ 1984 میں، ایک انڈے سے ایک ایمبریو بنایا گیا تھا جس میں اس کے اصلی ہیپلوڈ نیوکلئس کو ہٹا دیا گیا تھا اور اس کی جگہ ایک ڈونر ایمبریونک سیل کے نیوکلئس نے لے لی تھی جس نے پہلی کلون شدہ بھیڑ کو جنم دینے کے لیے سروگیٹ میں کامیابی سے نشوونما کی تھی۔ سومیٹک سیل نیوکلیئر ٹرانسفر (SCNT) کے کمال کے ساتھ، ڈولی کو 1996 میں ایک بالغ بالغ خلیے سے بنایا گیا تھا۔ یہ بالغ خلیے سے ممالیہ کی کلوننگ کا پہلا واقعہ تھا۔ ڈولی کے کیس نے ذاتی نوعیت کے اسٹیم سیلز کی نشوونما کا امکان بھی کھول دیا۔ دونوں صورتوں میں، نطفہ استعمال نہیں کیا گیا تھا، تاہم یہ انڈا تھا (بدل دیا گیا نیوکلئس کے ساتھ) جو بڑھ کر جنین بن گیا۔ لہذا، اس طرح، یہ جنین اب بھی قدرتی تھے.  

کیا انڈے کی شمولیت کے بغیر جنین بنائے جا سکتے ہیں؟ اگر ایسا ہے تو، ایسے ایمبریو اس حد تک مصنوعی ہوں گے کہ کوئی گیمیٹس (جنسی خلیے) استعمال نہیں کیے جائیں گے۔ ان دنوں، ایسے ایمبریوز (یا 'ایمبریو نما' یا ایمبریوائڈز) معمول کے مطابق ایمبریونک اسٹیم سیل (ESC) کا استعمال کرتے ہوئے بنائے جاتے ہیں وٹرو میں لیب میں  

ممالیہ جانوروں میں، چوہوں کی پیدائش میں نسبتاً کم وقت (19-21 دن) لگتا ہے جو ماؤس ایمبریو کو ایک آسان مطالعہ کا نمونہ بناتا ہے۔ کل میں سے، امپلانٹیشن سے پہلے کی مدت تقریباً 4-5 دن ہوتی ہے جبکہ باقی 15 دن (کل کا تقریباً 75%) پوسٹ امپلانٹیشن کا ہوتا ہے۔ امپلانٹیشن کے بعد کی نشوونما کے لیے، جنین کو بچہ دانی کے اندر پیوند کرنا پڑتا ہے جو اسے باہر کے مشاہدے کے لیے ناقابل رسائی بنا دیتا ہے۔ ماں کی بچہ دانی پر یہ انحصار تفتیش میں رکاوٹ ڈالتا ہے۔    

سال 2017 ممالیہ جنین کی ثقافت کی تاریخ میں اہم رہا۔ مصنوعی ماؤس ایمبریو بنانے کی کوششوں کو اس وقت تقویت ملی جب محققین نے واضح طور پر یہ ظاہر کیا کہ جنین کے اسٹیم سیلز خود کو جمع کرنے اور خود کو منظم کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں۔ وٹرو میں جنین نما ڈھانچے کو جنم دینا جو اہم طریقوں سے قدرتی جنین سے مشابہت رکھتے ہیں۔^1,2. تاہم، اس سے پیدا ہونے والی حدود تھیں۔ یوٹیرن رکاوٹیں امپلانٹیشن سے پہلے جنین کی ثقافت کا یہ معمول ہے۔ وٹرو میں لیکن پوسٹ امپلانٹیشن ماؤس ایمبریو (انڈے کے سلنڈر کے مراحل سے لے کر ایڈوانس آرگنوجنیسس تک) کے سابق یوٹیرو کلچر کے لیے کوئی مضبوط پلیٹ فارم دستیاب نہیں تھا۔ اس سے نمٹنے کے لیے ایک پیش رفت گزشتہ سال 2021 میں اس وقت سامنے آئی جب ایک تحقیقی ٹیم نے ایک ایسا کلچر پلیٹ فارم پیش کیا جو ماں کی بچہ دانی کے باہر ماؤس ایمبریو کی امپلانٹیشن کے بعد کی نشوونما کے لیے موثر تھا۔ اس پلیٹ فارم ex utero پر اگائے گئے ایک ایمبریو کو i recapitulate کیا گیا تھا۔n utero ترقی³. اس ترقی نے بچہ دانی کی رکاوٹوں پر قابو پالیا اور محققین کو پوسٹ امپلانٹیشن مورفوجینیسیس کو بہتر طور پر سمجھنے کے قابل بنایا اور اس طرح مصنوعی جنین کے منصوبے کو ایک اعلی درجے کے مرحلے تک پہنچنے میں مدد ملی۔ 

اب، دو تحقیقی گروپوں نے 8.5 دنوں کے لیے مصنوعی ماؤس ایمبریو کے بڑھنے کی اطلاع دی ہے جو اب تک کا سب سے طویل ہے۔ یہ الگ الگ کے لیے کافی لمبا تھا۔ اعضاء (جیسے دھڑکنے والا دل، گٹ ٹیوب، نیورل فولڈ وغیرہ) تیار ہونا۔ یہ تازہ ترین پیش رفت واقعی قابل ذکر ہے۔  

جیسا کہ 1 اگست 2022 کو سیل میں رپورٹ کیا گیا ہے، تحقیقی ٹیم نے ماؤس کے مصنوعی ایمبریوز کو صرف ماں کی بچہ دانی کے باہر صرف سادہ ایمبریونک اسٹیم سیلز (ESCs) کا استعمال کرتے ہوئے بنایا۔ انہوں نے اسٹیم سیلز کو اکٹھا کیا اور حال ہی میں تیار کردہ کلچر پلیٹ فارم کو طویل عرصے تک استعمال کرتے ہوئے ان پر کارروائی کی۔ سابق بچہ دانی گیسٹرولیشن کے بعد مصنوعی مکمل ایمبریو حاصل کرنے کے لیے ترقی جنین اور ایکسٹرا ایمبریونک دونوں حصوں کے ساتھ۔ مصنوعی جنین نے ماؤس ایمبریو کے 8.5 دن کے مرحلے میں اطمینان بخش طور پر سنگ میل حاصل کیے۔ یہ مطالعہ بولی pluripotent خلیوں کی خود کو جمع کرنے اور خود کو منظم کرنے اور معدے سے باہر پورے ممالیہ جنین کو ماڈل بنانے کی صلاحیت کو اجاگر کرتا ہے۔⁴. 

25 اگست 2022 کو نیچر میں شائع ہونے والی تازہ ترین تحقیق میں، محققین نے برانن اسٹیم سیلز (ESC) کی ترقی کی صلاحیت کو بڑھانے کے لیے extraembryonic اسٹیم سیلز کا استعمال کیا۔ انہوں نے ماؤس ESCs، TSCs اور iXEN خلیات کا استعمال کرتے ہوئے وٹرو میں مصنوعی جنین کو جمع کیا جس نے 8.5 دن تک بچہ دانی میں ماؤس کی قدرتی مکمل جنین کی نشوونما کو دوبارہ تیار کیا۔ اس مصنوعی جنین نے پیشانی اور درمیانی دماغ کے علاقوں، ایک دھڑکتے دل کی طرح کی ساخت، نیورل ٹیوب پر مشتمل ایک تنا، نیورومیسوڈرمل پروجینٹرز پر مشتمل ایک دم کی کلی، ایک گٹ ٹیوب، اور ابتدائی جراثیمی خلیات کی وضاحت کی تھی۔ یہ ساری چیز ایک اضافی ایمبریونک تھیلی کے اندر تھی۔⁵. اس طرح، اس مطالعہ میں آرگنوجنیسس 1 اگست 2022 کو سیل میں رپورٹ کردہ مطالعہ کے مقابلے میں زیادہ جدید اور قابل ذکر تھا۔ شاید، دو قسم کے اضافی ایمبریونک اسٹیم سیلز کے استعمال نے اس اسٹڈی میں ایمبریونک اسٹیم سیلز کی نشوونما کی صلاحیت کو بڑھایا ہے۔ دلچسپ بات یہ ہے کہ اس سے پہلے کے مطالعے میں صرف ناواقف ایمبریونک اسٹیم سیلز (ESCs) استعمال کیے گئے تھے۔  

یہ کامیابیاں واقعی قابل ذکر ہیں کیونکہ مصنوعی ممالیہ جنین کے مطالعے میں یہ اب تک کا سب سے دور ہے۔ ممالیہ کا دماغ بنانے کی صلاحیت مصنوعی حیاتیات کا ایک بڑا مقصد رہا ہے۔ لیبارٹری میں ایمپلانٹیشن کے بعد جنین کی نشوونما کے قدرتی عمل کو دوبارہ بنانا بچہ دانی کی رکاوٹ کو دور کرتا ہے اور محققین کے لیے زندگی کے ابتدائی مراحل کا مطالعہ کرنا ممکن بناتا ہے جو عام طور پر بچہ دانی میں چھپا ہوتا ہے۔  

اخلاقی مسائل کے باوجود، ماؤس کے مصنوعی جنین کے مطالعے میں کامیابیاں مستقبل قریب میں انسانی مصنوعی جنین کے مطالعے کی رہنمائی کریں گی جو ٹرانسپلانٹ کے منتظر مریضوں کے لیے مصنوعی اعضاء کی نشوونما اور پیداوار کا آغاز کر سکتی ہیں۔  

*** 

حوالہ جات:  

1. ہیریسن ایس ای ET اللہ تعالی 2017. وٹرو میں ایمبریوجینیسیس کی نقل کرنے کے لیے ایمبریونک اور ایکسٹرا ایمبریونک اسٹیم سیلز کی اسمبلی۔ سائنس 2 مارچ 2017۔ والیوم 356، شمارہ 6334۔ DOI: https://doi.org/10.1126/science.aal1810  

2. وارم فلاش اے۔ 2017۔ مصنوعی ایمبریوز: ممالیہ ترقی میں ونڈوز۔ سیل اسٹیم سیل۔ جلد 20، شمارہ 5، 4 مئی 2017، صفحات 581-582۔ DOI: https://doi.org/10.1016/j.stem.2017.04.001   

3. Aguilera-castrejon, A., ET اللہ تعالی. 2021. سابق utero mouse embryogenesis pre gastrulation سے late organogenesis تک۔ فطرت 593، 119-124۔ https://doi.org/10.1038/s41586-021-03416-3  

4. ترازی ایس، وغیرہ 2022. بعد از معدے کے مصنوعی جنین نے ماؤس نیویو ESCs سے سابق utero پیدا کیا۔ سیل شائع شدہ: اگست 01، 2022۔ DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.07.028 

5. امادی، جی.، ET اللہ تعالی 2022. مصنوعی جنین نیورولیشن اور آرگنوجنیسس تک معدے کو مکمل کرتے ہیں۔ شائع شدہ: 25 اگست 2022۔ فطرت۔ DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-022-05246-3 

***