شانس دوم برای باستانی ترین گونه های کرگدن جهان

به گزارش گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا به نقل از وبگاه (سای تک دیلی)، در تلاش برای نجات گونه در معرض خطر انقراض کرگدن سوماترایی، تیمی از مرکز ماکس دلبروک با موفقیت سلول‌های بنیادی و مینی‌مغز را از سلول‌های پوست کرتام، آخرین کرگدن نر سوماترایی در مالزی که در سال 2019 درگذشت، رشد دادند. هدف استفاده از این سلول ها برای ایجاد سلول های اسپرم برای تلاش های تولید مثلی است.

کرگدن سوماترا، کوچکترین و باستانی ترین گونه کرگدن جهان، زمانی به طور گسترده در سراسر آسیای شرقی و جنوب شرقی پراکنده شده بود. با این حال، شکار غیرقانونی و تخریب زیستگاه جمعیت را به شدت کاهش داده است، به طوری که تنها چند ده نفر در جنگل های بارانی سوماترا و بخش اندونزیایی بورنئو باقی مانده اند. نادر بودن این افراد باقیمانده باعث می شود که برخوردهای جفت گیری به طور فزاینده ای کمیاب شود و به وضعیت در خطر انقراض گونه کمک کند.

** آخرین در نوع خود در مالزی

کرگدن سوماترا که تنها گونه کرگدن با مو است، از سال 2019 در مالزی منقرض شده و پس از مرگ کرتام نر و تنها چند ماه بعد ایمان ماده در مالزی منقرض شده است. اما تیمی از دانشمندان برلین به سرپرستی دکتر ورا زیویتزا و دکتر سباستین دیکه، رئیس پلتفرم سلول‌های بنیادی پرتوان در مرکز ماکس دلبروک در برلین، به این راضی نیستند. آن‌ها و شرکای بین‌المللی‌شان یک هدف بلندپروازانه دارند: تبدیل سلول‌های پوست گرفته شده از کرگدن‌های سوماترایی به سلول‌های بنیادی، که سپس می‌توانند سلول‌های تخمک و اسپرم را برای استفاده در تولید مثل کمک کنند – در این مورد، لقاح در آزمایشگاه. . جنین های پرورش یافته در پتری دیش، که فرزندان کرتام و سایر افراد قبلاً مرده یا نابارور خواهند بود، توسط مادر کرگدن جایگزین به پایان خواهند رسید.

در تصویر اینجا یک ارگانوئید مغزی یک ماهه کرگدن است. در این تصویر مقطعی میکروسکوپی، سلول‌های پیش ساز نورون‌ها به رنگ قرمز دیده می‌شوند. نورون‌های کاملاً توسعه یافته به رنگ سبز هستند.

در مجله علمی iScience، تیم به رهبری اولین نویسنده Zywitza و آخرین نویسنده Diecke اکنون موفقیت اولیه را گزارش کرده اند: آنها سلول های بنیادی پرتوان القایی یا به اختصار سلول های iPS را از نمونه های پوست کرتام تولید کرده اند. این سلول ها دو مزیت کلیدی دارند. اول، آنها قادر به تقسیم بی نهایت هستند و بنابراین هرگز نمی میرند. و دوم، آنها می توانند به هر نوع سلولی در بدن تبدیل شوند. برای مطالعه اخیر خود، این گروه قبلاً ارگانوئیدهای مغزی را که «مغز کوچک» نیز نامیده می‌شوند، از سلول‌های iPS Kertam رشد داده‌اند.

** یادگیری از کرگدن سفید

این پلتفرم فناوری، فناوری‌های سلول‌های بنیادی خود را به عنوان بخشی از پروژه تحقیقاتی BioRescue برای کرگدن سفید شمالی که به شدت در معرض خطر انقراض است - که اکنون تنها دو ماده از آن‌ها باقی مانده‌اند، توسعه داده است که در حفاظتگاه حیات‌وحش کنیا زندگی می‌کنند. Zywitza می گوید: "مطالعه فعلی ما از دانش به دست آمده از طریق این پروژه در مقیاس بزرگ که توسط وزارت آموزش و تحقیقات فدرال آلمان تامین می شود، بهره زیادی برده است." پروفسور توماس هیلدبراند، رئیس بخش مدیریت تولید مثل در موسسه تحقیقات باغ وحش و حیات وحش لایب نیتس (IZW) در برلین، و گروه تحقیقاتی او نیز به طور قابل توجهی در این پروژه مشارکت داشتند.

زیویتزا بیان می کند که چگونه همه کسانی که در مطالعه حاضر شرکت داشتند از این که کشف کردند روش های مورد استفاده برای تبدیل سلول های پوست کرگدن های سفید شمالی به سلول های بنیادی با سلول های کرگدن سوماترا نیز به خوبی کار می کرد شگفت زده و خوشحال شدند. در زیر میکروسکوپ، سلول های بنیادی هر دو گونه کرگدن به سختی از سلول های iPS انسانی قابل تشخیص بودند. با این وجود، تفاوت‌هایی در گونه‌های خاص وجود داشت: زیویتزا توضیح می‌دهد: «برخلاف سلول‌های iPS کرگدن سفید شمالی، iPSC‌های Kertam را نمی‌توان بدون سلول‌های تغذیه‌کننده که فاکتورهای رشدی را آزاد می‌کنند که به حفظ سلول‌های بنیادی در حالت پرتوان کمک می‌کند، کشت کرد».

** نگاهی عمیق تر به تکامل

علاوه بر حفظ این گونه، سلول‌های بنیادی به‌دست‌آمده از پوست کرتام می‌توانند هدف دیگری نیز داشته باشند: زیویتزا می‌گوید: «سلول‌های iPS از حیوانات عجیب و غریب ابزاری منحصربه‌فرد برای به دست آوردن بینش در مورد تکامل رشد اندام‌ها ارائه می‌کنند. برای نشان دادن این موضوع، دکتر سیلک فرام-بارسکه، که همچنین دانشمند گروه تحقیقاتی دیکه است، ارگانوئیدهای مغزی را از سلول ها رشد داد.

فرام-بارسکه می‌گوید: «تا جایی که می‌دانیم، مینی‌مغزهایی مانند این‌ها تنها از موش، انسان و نخستی‌های غیرانسان تاکنون به دست آمده‌اند. بنابراین ما بسیار خوشحال شدیم که دیدیم سلول‌های بنیادی که از کرگدن سوماترایی تولید کردیم، ارگانوئیدهایی کاملاً شبیه به سلول‌های انسان را تشکیل دادند.» با این حال، او اضافه کرد که تیم برای تولید ارگانوئیدهای مغزی باید با سلول‌های iPS انسان و کرگدن کمی متفاوت رفتار کند.

** مرحله بعدی سلول‌های اسپرم است

هدف بعدی این تیم استفاده از سلول‌های iPS Kertam برای رشد اسپرم مناسب برای لقاح مصنوعی است. زیویتزا می گوید: «این مرحله دشوارتر است. برای به دست آوردن سلول های اسپرم، ابتدا باید از سلول های iPS برای کشت سلول های زایای اولیه - پیش سازهای تخمک و اسپرم - استفاده کنیم. این وظیفه دشواری است که دانشمندان اکنون با آن مقابله می کنند. آنها همچنین قصد دارند سلول‌های iPS را از دیگر کرگدن‌های سوماترا دریافت کنند.

توماس هیلدبراند، کارشناس تولید مثل توضیح می‌دهد که چرا تلاش‌هایی مانند این ضروری است: او می‌گوید: «در واقع در اندونزی اقداماتی برای حفظ جمعیت کرگدن سوماترا از طریق گرد هم آوردن افراد باقی‌مانده در ذخایر حیات‌وحش انجام می‌شود. اما زنانی که برای مدت طولانی باردار نشده‌اند اغلب نابارور می‌شوند، مثلاً به دلیل کیست‌هایی که در اندام‌های تناسلی آنها ایجاد می‌شود، یا ممکن است برای بچه‌دار شدن خیلی پیر باشند.»

زیویتزا تأکید می کند: «اگرچه کار ما تلاش می کند تا به ظاهر غیرممکن را ممکن کند - یعنی تضمین بقای حیواناتی که در غیر این صورت احتمالاً از سیاره ما ناپدید می شوند - باید یک استثنا باقی بماند و به یک قانون تبدیل نشود.» «علیرغم همه‌ی همهمه‌هایی که در مورد کاری که ما در آزمایشگاه انجام می‌دهیم، این در بهترین حالت می‌تواند کمک کوچکی به نجات این کرگدن‌ها از انقراض داشته باشد. حفاظت و حفاظت از معدود زیستگاه های باقی مانده حیوانات حداقل به همان اندازه مهم است.»