به گزارش خبرنگار علم و فناوری ایسکانیوز؛ حلزون سیب طلایی قادر است چشم‌های خود را دوباره رشد دهد، توانایی‌ای که ممکن است روزی به درمان آسیب‌ها و بیماری‌های چشمی انسان کمک کند.

حلزون‌های سیب طلایی (Pomacea canaliculata) حلزون‌های آب شیرین از آمریکای جنوبی هستند. «آلیس آکورسی»، زیست‌شناس توسعه‌ای در دانشگاه کالیفرنیا، با این گونه در دوران دانشجویی در ایتالیا آشنا شد. او می‌گوید: شما می‌توانستید این حلزون‌ها را عملاً از فروشگاه حیوانات خانگی به عنوان تمیزکننده کف تانک ماهی‌ها بخرید.

اما مشخص شد که این حلزون‌ها جزو مهاجم‌ترین گونه‌ها در جهان هستند. این موضوع باعث شد آکورسی فکر کند: چرا این حلزون‌ها این‌قدر مقاوم هستند و قادرند در محیط‌های جدید به خوبی زندگی کنند؟

او شروع به مطالعه سیستم ایمنی این حلزون‌ها کرد و حالا یافته است که تنها سیستم ایمنی آنها نیست که توانایی بازگشت از سختی‌ها را دارد. این حلزون‌ها می‌توانند در عرض چند ماه، چشم عملیاتی و کاربردی خود را پس از قطع شدن کاملاً بازسازی کنند.

سمت چپ چشم سالم و کامل حلزون است. سمت راست چشمی است که ۲ ماه پس از جراحی برداشتن دوباره رشد کرده است. چشم‌ها بسیار مشابه هستند. هر ۲ گرد و با یک لکه سیاه در وسط‌ هستند.

دانشمندان قرن‌هاست که می‌دانند بعضی حلزون‌ها می‌توانند سر خود را دوباره رشد دهند و پژوهش‌ها نشان داده‌اند که برخی حیوانات نیز دیگر قادرند بدن، دم یا اندام‌های خود را بازسازی کنند. اما این یافته هیجان‌انگیز است، چون حلزون‌های سیب دارای چشم‌هایی شبیه به دوربین هستند که شبیه چشم انسان است. درک چگونگی بازسازی یا ترمیم چشم این حلزون‌ها ممکن است به درمان آسیب‌های چشمی انسان یا معکوس کردن بیماری‌هایی مانند تحلیل ماکولا کمک کند.

آکورسی از ابزارهای مولکولی قیچی‌مانند به نام CRISPR/Cas9 برای غیرفعال کردن ژن‌های کلیدی دخیل در توسعه چشم استفاده کرد و خطوطی از حلزون‌ها با آن جهش‌ها ایجاد کرد. این گام‌های بزرگی در جهت ساختن حلزون‌ها به عنوان مدل‌های آزمایشگاهی برای مطالعه توسعه چشم انسان است. ایجاد چنین موجودات مدل ممکن است دهه‌ها طول بکشد، اما آکورسی این کار را در چند سال انجام داد.

«آلخاندرو سانچز آلوازادو»، زیست‌شناس توسعه‌ای در موسسه تحقیقات پزشکی استاورز در کانزاس سیتی، می‌گوید: این کار یک رکورد زمانی است؛ اینکه آلیس فقط آتش را کشف کرده نیست، بلکه او روی ماه فرود آمده است. اکنون، او باید ایستگاه فضایی‌ای بسازد که از آن تحقیقات واقعی فراتر از ماه آغاز شود.

وقتی آکورسی چشم یک حلزون را قطع کرد، چشم ظرف کمتر از یک ماه دوباره رشد کرد. اما به گفته سانچز آلوازادو، احتمالاً حدود سه ماه طول کشید تا چشم جدید به طور کامل با مغز هماهنگ شود و بینایی کامل بازگردد. انسان‌ها قسمت‌های آسیب‌دیده چشم را بازسازی نمی‌کنند و قطعا قادر به رشد دوباره یک چشم کامل نیستند. حتی چشم پیوندی نیز تاکنون موفق نشده به مغز گیرنده متصل شود.

علاوه بر شباهت ساختاری چشم انسان و حلزون، هر ۲ گونه از ژن‌های مشابهی برای تشکیل چشم استفاده می‌کنند. به‌ویژه، حلزون‌ها مانند انسان‌ها برای رشد چشم به ژن PAX6 نیاز دارند، آکورسی کشف کرد. حلزون‌هایی که این ژن در آنها غیرفعال شده بود، چشم رشد نمی‌دادند. سایر قسمت‌های بدن به طور طبیعی رشد می‌کردند، اما حلزون‌های بی‌چشم روی پشت خود در کف تانک می‌ماندند و قادر به درست کردن وضعیت بدن، حرکت یا یافتن غذا نبودند. حتی وقتی پژوهشگران آنها را برگرداندند، حرکتی نداشتند. اما حلزون‌ها به رشد کامل رسیدند وقتی که پژوهشگران برایشان کاهوی ارگانیک باقیمانده از بار سالاد موسسه را با دست تغذیه کردند. این ناتوانی در جستجوی غذا نشان می‌دهد PAX6 ممکن است در توسعه مغز نیز نقش مهمی داشته باشد.

چشم‌ها چگونه‌اند؟

حلزون‌های سیب طلایی (وسط) دارای چشم‌های شبیه دوربین مانند انسان‌ها هستند. چشم شبیه دوربین دارای یک اتاقک واحد، یک لنز، قرنیه و سلول‌های جمع‌کننده نور در شبکیه در پشت چشم است. این شباهت می‌تواند حلزون‌ها را به موجودات خوبی برای مطالعه توسعه و بازسازی چشم تبدیل کند. در حال حاضر، بسیاری از پژوهش‌های چشمی با مگس‌های میوه انجام می‌شود که چشم‌های مرکب دارند. هم حلزون‌ها و هم مگس‌های میوه بسیاری از ژن‌های مشابه کنترل‌کننده توسعه چشم انسان را دارند.

«هنری کلن»، چشم‌پزشک و پژوهشگر سلول‌های بنیادی دانشگاه کالیفرنیا، می‌گوید: کشف پایه بازسازی چشم در حلزون‌ها به درمان‌های فوری برای انسان نمی‌انجامد، اما دانستن اینکه بازسازی چشم ممکن است، می‌تواند «مانند چراغ راهنما» باشد.

او می‌افزاید: شما حداقل می‌توانید شروع به پرسیدن این سوال‌ها کنید که، مشکل کجاست؟ تا چه اندازه مسیر مشابه در انسان‌ها ادامه دارد و چه ژن‌هایی مداخله می‌کنند یا اضافه شده‌اند تا [بازسازی] را سرکوب کنند، یا پاسخگو نیستند؟

پژوهشگران می‌گویند: حلزون‌ها ژن‌های دیگری نیز دارند که در توسعه چشم انسان اهمیت دارند. راز بازسازی چشم احتمالاً در کلیدهای مولکولی‌ای است که کنترل می‌کنند آن ژن‌ها کی فعال شوند.

آکورسی می‌گوید: ممکن است انسان‌ها همین کلیدها را داشته باشند و پژوهشگران فقط نیاز داشته باشند آنها را در زمان و مکان درست فعال کنند تا چشم‌ها را بازسازی کنند. یا شاید بازسازی توسط کلید یا کلیدهایی کنترل شود که حلزون‌ها دارند، اما انسان‌ها ندارند.

سانچز آلوازادو می‌گوید: ابتدا باید فهمید که موسیقی بازسازی برای حلزون‌ها چیست، و سپس آن نوت‌ها را رونویسی کرد. ابزارها، ارکستر، ژن‌ها همان‌ها هستند که اجازه می‌دهند ارکستر آن نت‌ها را بنوازد. کلید موفقیت پیدا کردن رهبر ارکستر مناسب است.

انتهای پیام/