خلق یک موجود افسانه ای در آزمایشگاه؛ هیدرای چند سر واقعی شد

پس از پژوهش های بسیار پیچیده یک هیدرای چند سر در آزمایشگاه خلق شد. قرنهاست که موجودی به این نام را تنها یک افسانه می پنداشته ایم، 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 اسطوره ای بود، اما این بار و پس از انجام تحقیقات ژنتیکی از دنیای اسطوره بیرون آمده و به شکل یک مخلوق واقعی سر از آزمایشگاه های 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 می تواند یک موجود زنده مشابه خود را با استفاده از بقایای بدن خود بازتولید کند. اخیرا محققان با مهندسی ژنتیک هیدرای چند سر موفق شده اند تا این موجود را وادار به تولید سرهای متعدد نمایند.

در اسطوره های 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 می کرد. این هیولا در نهایت توسط هرکول افسانه ای شکار شد.

کشف عامل خاموش کننده فرایند باز آفرینی سر در هیدرای چند سر

هر چند هیدرا ها موجوداتی ساده اند، اما دارای خصلتی هستند که نمی توان آن را ساده تصور کرد. آنها قادرند تا قسمت های 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 می بایست مولکولی وجود داشته باشد که فعالیت Wnt3 را کنترل کند، زیرا بدون چنین عامل نظاره گری، سر می توانست 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 می شود تا فرایند رشد سر را آغاز نماید.

اما آنها نمی دانستند کلید خاموش کننده فرایند کجاست؛ کلیدی که در واقع مانع از رشد ممتد سرهای مختلف می شود و فرایند تولید سر را در یک جایی متوقف می کرد. بر این اساس محققان شروع به آزمایش بر روی موجودات مشابه هیدرا کردند که شامل کرم های تخت و پلاناریان ها می شد که آنها نیز قادر به بازآفرینی قسمت های مختلف بدن می باشند.

پژوهشگران در ژنوم این موجودات موفق به کشف ۴۴۰ ژن شدند که در زمان بلوکه شدن سیگنال هایbeta-catenin/TCF  فعالیت خود را متوقف می کنند. همین موضوع آنها را واداشت تا به کنکاش بیشتر برای یافتن دیگر ژن های 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 می دانستند که ژن های Wnt3 و Wnt5  فرایند رشد سر را کنترل می کنند 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 می شود، اما ژن Sp5 نیز سیگنال های beta-catenin/TCF  را با سرکوب کردن ژن Wnt3 موجب می شود.

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 می بخشد و لذا سرهای بی شماری در قسمت های مختلف بدن هیدرای چند سر رشد می کند. همه این سرها زنده بوده و از سیستم عصبی، شاخک های 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 می ماند و لذا تنها یک سر تولید می شد.

شاید تحقیقات مربوط به هیدرای چند سر در نهایت به انسان کمک کند تا علت فعال شدن و تکثر ژن ها 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 می دهد تا به سرعت در مسیر تولید چنین داروهای معجزه گری قرار گیرند.