اندام‌واره(ارگانوئید) چیست؟
هدف و فواید
آیا اندام واره‌های مغزی اخلاقی هستند؟ آیا ممکن است صاحب آگاهی شوند؟
اندام‌های بدن ما ساختارهای پیچیده و سه بعدی هستند که از انواع بافت‌ها تشکیل شده‌اند و همه با هم تعامل دارند.
برای درک چگونگی رشد، عملکرد و گاهی اوقات شکست، دانشمندان اغلب مجبور می شوند تا مدت ها پس از توقف رشد، آنها را در حالت حفظ شده مورد مطالعه قرار دهند.
همه اینها با پیشرفت در نوع جدیدی از مدل بیولوژیکی در حال تغییر است: اندام‌واره(organoid)
• اندام‌واره ها چیستند؟
اندام‌واره‌ها کپی‌های کوچک، ساده‌شده و سه‌بعدی از اندام‌هایی هستند که خارج از بدن زنده ایجاد میشوند و معمولاً با درمان ترکیبی از بافت‌ها یا سلول‌های بنیادی با مواد مغذی و سیگنال‌های شیمیایی (عوامل رشد) رشد میکنند که آنها را به تمایز و خود سازماندهی تشویق می‌کند.
اندازه این کپی‌ها معمولاً از عرض یک تار مو تا چند میلی‌متر (کسری از یک اینچ) متغیر است، این کپی‌ها در انجام مجموعه‌ای از عملکردهای اندام اصلی بسیار جزئی عمل میکنند. اما بسته به نحوه طراحی آنها، آنها می توانند مواد مشابه را تجزیه کرده و تولید کنند و حتی در مراحلی رشد کنند که شبیه کاری است که آنها در یک بدن واقعی انجام می دهند.
• اندام واره‌ها چگونه کار می کنند؟
اندام واره‌ها با هدف مطالعه ویژگی‌های خاص اندامِ هدف که به راحتی در یک مدل حیوانی دیده نمی‌شوند، ایجاد میشوند و به محققان کنترل بیشتری بر بافت‌های عملکردی جدا از بدن زنده می‌دهند و به آنها اجازه می‌دهد تا تغییرات خاص و گاهی توالی توسعه را از نزدیک مشاهده کنند.
در حالی که حداقل از اوایل قرن بیستم محققان ترتیبات پیچیده بافت را برای رشد در تجهیزات آزمایشگاهی خارج از بدن در کشت‌ها تشویق می‌کردند، پیشرفت‌ها در تحقیقات سلول‌های بنیادی به محققان این امکان را داده است تا شرایطی را در آزمایشگاه ایجاد کنند که به طور دقیق تری از بدن در حال تغییر تقلید می کند.
تا سال ۲۰۰۶، دانشمندان با موفقیت نسخه ای از کبد کوچک و عروقی را در ظروف شیشه ای ایجاد کردند که حدود دو ماه به کار خود ادامه داد. طیف گسترده ای از این اندام واره‌ها مشتق از سلول های بنیادی به سرعت پدیدار شدند و بینش هایی را در مورد رشد و عملکرد بخش هایی از روده ها، کلیه ها، قلب، چشم ها و حتی مغز ارائه کردند.
• آیا می‌توانیم کل اندام‌ها را از این طریق رشد دهیم؟
اندام واره‌ها در حال حاضر به عنوان ابزاری برای بررسی توسعه بیماری‌هایی مانند سرطان یا شرایط عصبی، یا تأثیر انواع عوامل موثر بر انواع رشد و تأثیرات سایر مواد شیمیایی (هم سمی و هم درمانی) استفاده میشوند.
با افزایش پیچیدگی اندام ها و افزایش تأثیرات ظریف شیمی و هرچه بیشتر شباهت فیزیکی به سایر بافت ها و اندام ها، توانایی تقلید از رشد اندام واقعی سخت تر می شود. برای مثال، بدون ادغام یک سیستم ایمنی و گسترش مناسب رگ‌های خونی، تعداد کمی به شکل‌های مناسب رشد میکنند یا ساختارهای مناسبی را به خود میگیرند. کمبود مواد مغذی از طریق عروق خونی نیز اندازه آنها را محدود می کند.
این چالش‌ها هم عمق مطالعاتی را که می‌توانیم روی اندام واره‌ها انجام دهیم و هم توانایی ما را برای استفاده از آنها به عنوان اندام جایگزین محدود می‌کند.
آنچه در مورد توسعه اندام واره‌ها می آموزیم می تواند در تئوری برای بهبود ایجاد بافت های قابل پیوند در آینده استفاده شود. در حال حاضر محققان در حال یافتن راه‌هایی برای غلبه بر محدودیت‌ها از طریق توسعه روش‌های کاری، رشد اندام واره‌ها به طور جداگانه قبل از ترکیب آنها یا استفاده از شبکه‌ها برای ارائه چارچوب‌هایی هستند که به بافت‌ها شکل می‌دهند.
• آیا اندام واره‌های مغز اخلاقی هستند؟
رشد لایه‌های مودار بافت پوست یا متابولیزه‌کننده کبد در ظرف ممکن است باعث ناراحتی برخی افراد شود، اما فقط با ایجاد ضربان بافت اندام واره‌‌ی قلب یا تکانه‌های ایجاد شده توسط قشر اندام واره‌های مغز است که اخلاقیات پر رنگ میشوند.
اخلاق رشد اندام واره های مغزی به آرامی توجهات را به خود جلب می کند که زمانی صرفاً به مسائل مربوط به رشد جنینی اختصاص داشت. چه زمانی شبیه سازی و رشد دادن اندام واره های مغزی انسان برای فعالیت بافت عصبی کافی است؟ تا کجا حق داریم پیش برویم؟
از یک طرف، اندام واره‌ها بینش بسیار ضروری در مورد مدل های رشد عصبی ارائه می دهند تا به ما امکان درک بهتر شرایطی مانند بیماری آلزایمر یا اوتیسم را بدهند.
با این حال، در جایی که تمایل به انعکاس یک سیستم عصبی جنینی واقعی دارند، یا حتی سوسو زدن با انواع امواجی که ممکن است در مغز در حال ظهور ببینیم، میتوانتد نگرانی های فلسفی و اخلاقی در مورد تعریف استقلال شخصی ایجاد کنند.
ترجمه سام آریامنش
♨️ @ofoghroydad
🔗 Sciencealert
و اینجا(فارسی)
هدف و فواید
آیا اندام واره‌های مغزی اخلاقی هستند؟ آیا ممکن است صاحب آگاهی شوند؟
اندام‌های بدن ما ساختارهای پیچیده و سه بعدی هستند که از انواع بافت‌ها تشکیل شده‌اند و همه با هم تعامل دارند.
برای درک چگونگی رشد، عملکرد و گاهی اوقات شکست، دانشمندان اغلب مجبور می شوند تا مدت ها پس از توقف رشد، آنها را در حالت حفظ شده مورد مطالعه قرار دهند.
همه اینها با پیشرفت در نوع جدیدی از مدل بیولوژیکی در حال تغییر است: اندام‌واره(organoid)
• اندام‌واره ها چیستند؟
اندام‌واره‌ها کپی‌های کوچک، ساده‌شده و سه‌بعدی از اندام‌هایی هستند که خارج از بدن زنده ایجاد میشوند و معمولاً با درمان ترکیبی از بافت‌ها یا سلول‌های بنیادی با مواد مغذی و سیگنال‌های شیمیایی (عوامل رشد) رشد میکنند که آنها را به تمایز و خود سازماندهی تشویق می‌کند.
اندازه این کپی‌ها معمولاً از عرض یک تار مو تا چند میلی‌متر (کسری از یک اینچ) متغیر است، این کپی‌ها در انجام مجموعه‌ای از عملکردهای اندام اصلی بسیار جزئی عمل میکنند. اما بسته به نحوه طراحی آنها، آنها می توانند مواد مشابه را تجزیه کرده و تولید کنند و حتی در مراحلی رشد کنند که شبیه کاری است که آنها در یک بدن واقعی انجام می دهند.
• اندام واره‌ها چگونه کار می کنند؟
اندام واره‌ها با هدف مطالعه ویژگی‌های خاص اندامِ هدف که به راحتی در یک مدل حیوانی دیده نمی‌شوند، ایجاد میشوند و به محققان کنترل بیشتری بر بافت‌های عملکردی جدا از بدن زنده می‌دهند و به آنها اجازه می‌دهد تا تغییرات خاص و گاهی توالی توسعه را از نزدیک مشاهده کنند.
در حالی که حداقل از اوایل قرن بیستم محققان ترتیبات پیچیده بافت را برای رشد در تجهیزات آزمایشگاهی خارج از بدن در کشت‌ها تشویق می‌کردند، پیشرفت‌ها در تحقیقات سلول‌های بنیادی به محققان این امکان را داده است تا شرایطی را در آزمایشگاه ایجاد کنند که به طور دقیق تری از بدن در حال تغییر تقلید می کند.
تا سال ۲۰۰۶، دانشمندان با موفقیت نسخه ای از کبد کوچک و عروقی را در ظروف شیشه ای ایجاد کردند که حدود دو ماه به کار خود ادامه داد. طیف گسترده ای از این اندام واره‌ها مشتق از سلول های بنیادی به سرعت پدیدار شدند و بینش هایی را در مورد رشد و عملکرد بخش هایی از روده ها، کلیه ها، قلب، چشم ها و حتی مغز ارائه کردند.
• آیا می‌توانیم کل اندام‌ها را از این طریق رشد دهیم؟
اندام واره‌ها در حال حاضر به عنوان ابزاری برای بررسی توسعه بیماری‌هایی مانند سرطان یا شرایط عصبی، یا تأثیر انواع عوامل موثر بر انواع رشد و تأثیرات سایر مواد شیمیایی (هم سمی و هم درمانی) استفاده میشوند.
با افزایش پیچیدگی اندام ها و افزایش تأثیرات ظریف شیمی و هرچه بیشتر شباهت فیزیکی به سایر بافت ها و اندام ها، توانایی تقلید از رشد اندام واقعی سخت تر می شود. برای مثال، بدون ادغام یک سیستم ایمنی و گسترش مناسب رگ‌های خونی، تعداد کمی به شکل‌های مناسب رشد میکنند یا ساختارهای مناسبی را به خود میگیرند. کمبود مواد مغذی از طریق عروق خونی نیز اندازه آنها را محدود می کند.
این چالش‌ها هم عمق مطالعاتی را که می‌توانیم روی اندام واره‌ها انجام دهیم و هم توانایی ما را برای استفاده از آنها به عنوان اندام جایگزین محدود می‌کند.
آنچه در مورد توسعه اندام واره‌ها می آموزیم می تواند در تئوری برای بهبود ایجاد بافت های قابل پیوند در آینده استفاده شود. در حال حاضر محققان در حال یافتن راه‌هایی برای غلبه بر محدودیت‌ها از طریق توسعه روش‌های کاری، رشد اندام واره‌ها به طور جداگانه قبل از ترکیب آنها یا استفاده از شبکه‌ها برای ارائه چارچوب‌هایی هستند که به بافت‌ها شکل می‌دهند.
• آیا اندام واره‌های مغز اخلاقی هستند؟
رشد لایه‌های مودار بافت پوست یا متابولیزه‌کننده کبد در ظرف ممکن است باعث ناراحتی برخی افراد شود، اما فقط با ایجاد ضربان بافت اندام واره‌‌ی قلب یا تکانه‌های ایجاد شده توسط قشر اندام واره‌های مغز است که اخلاقیات پر رنگ میشوند.
اخلاق رشد اندام واره های مغزی به آرامی توجهات را به خود جلب می کند که زمانی صرفاً به مسائل مربوط به رشد جنینی اختصاص داشت. چه زمانی شبیه سازی و رشد دادن اندام واره های مغزی انسان برای فعالیت بافت عصبی کافی است؟ تا کجا حق داریم پیش برویم؟
از یک طرف، اندام واره‌ها بینش بسیار ضروری در مورد مدل های رشد عصبی ارائه می دهند تا به ما امکان درک بهتر شرایطی مانند بیماری آلزایمر یا اوتیسم را بدهند.
با این حال، در جایی که تمایل به انعکاس یک سیستم عصبی جنینی واقعی دارند، یا حتی سوسو زدن با انواع امواجی که ممکن است در مغز در حال ظهور ببینیم، میتوانتد نگرانی های فلسفی و اخلاقی در مورد تعریف استقلال شخصی ایجاد کنند.
ترجمه سام آریامنش
♨️ @ofoghroydad
🔗 Sciencealert
و اینجا(فارسی)