ทึ่ง! นักวิจัยสร้าง “ตัวอ่อนมนุษย์เทียม” มีหัวใจและเลือด

เดอะ การ์เดียน (The Guardian) สื่อจากอังกฤษ ระบุว่า สถาบันเกอร์ดอน (Gurdon Institute) ศูนย์วิจัยด้วยชีววิทยาของมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ (Cambridge University) สามารถสร้างต้นแบบตัวอ่อนมนุษย์ที่มีการเต้นของหัวใจและเลือดที่ไหลเวียนได้สำเร็จ ความก้าวหน้าที่น่าทึ่งนี้อาจนำไปสู่กุญแจในการไขความลับของวิวัฒนาการที่สำคัญมนุษย์

ความลับที่ว่าอยู่ในช่วงของการพัฒนาตัวอ่อนมนุษย์ในขั้น แกสทรูเลชัน” (Gastrulation) เป็นช่วงที่มีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญที่สุดของตัวอ่อน โดยจะเกิดในช่วง 16-17 วัน หลังจากไข่ถูกปฏิสนธิ ที่ผ่านมานักวิจัยยังมีคำตอบที่ชัดเจนไม่มากนักถึงพัฒนาการในขั้นนี้ จึงเรียกช่วงนี้ว่า “Black Box” หรือกล่องดำของการพัฒนาการของมนุษย์

เหตุผลที่กล่องดำถูกให้ความสำคัญอย่างมาก นั่นก็เพราะว่า ช่วง Gastrulation เอ็มบริโอจะเริ่มสร้างเซลล์สามชั้นซึ่งจะพัฒนาเป็นระบบหลักทั้งหมด รวมทั้งสมองและระบบประสาทในที่สุด ขณะเดียวกันพัฒนาการในขั้นตอน มีการคาดการณ์ว่าความพิการแต่กำเนิดและโรคทางพันธุกรรมจำนวนมากก็เริ่มเกิดขึ้นด้วย ซึ่งถ้าหาคำตอบของกล่องดำนี้ได้ ก็จะทำให้เราเข้าใจถึงสาเหตุ และรักษาหรือป้องกันความผิดปกติดังกล่าวได้ดีขึ้น

ที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ได้รับอนุญาตให้ศึกษาตัวอ่อนของมนุษย์ได้นาน 2 สัปดาห์หลังจากการปฏิสนธิ ซึ่งเป็นมาตรฐานทางจริยธรรมสากลที่เรียกว่า “กฎ 14 วัน” (14-day rule) ซึ่งอาจจะไม่เพียงพอสำหรับการไขความลับนี้

จึงเป็นที่มาของความพยายามในการสังเคราะห์ตัวอ่อนมนุษย์เทียมขึ้นมาเพื่อหาคำตอบ โดยไม่ละเมิดหลักเกณฑ์ทางจริยธรรมใด ๆ ซึ่งมีการสร้างแบบจำลองหรือต้นแบบมนุษย์เทียมมาหลายต่อหลายครั้ง แต่ครั้งนี้มีพัฒนาการไปอีกขั้น ก็คือ เป็นต้นแบบตัวอ่อนมนุษย์ที่มีการเต้นของหัวใจและเลือดที่ไหลเวียนได้

กระบวนการสร้างตัวอ่อนเทียมที่มีหัวใจและเลือด 

โดยการวิจัยนี้ใช้สเต็มเซลล์ของมนุษย์ ซึ่งเป็นเซลล์ต้นกำเนิดในร่างกายสามารถพัฒนาเป็นเซลล์อื่น ๆ ได้ทุกประเภท ในการสังเคราะห์ตัวอ่อนมนุษย์เทียมขึ้น ไม่ใช่การปฏิสนธิด้วยเซลล์สืบพันธุ์อย่างไข่หรืออสุจิ

ตามรายงานของเดอะ การ์เดียน นักวิจัยได้พัฒนาเซลล์และโครงสร้างบางส่วนของตัวอ่อนมนุษย์ที่โดยทั่วไปแล้วจะเกิดขึ้นในช่วงสัปดาห์ที่สามและสี่ของการตั้งครรภ์ โดยคณะวิจัยสามารถสร้างเซลล์หัวใจที่เต้นได้ ซึ่งเป็นพัฒนาการของตัวอ่อนที่ปรากฏในวันที่ 23 ของการตั้งท้อง นอกจากนี้ ตัวอ่อนมนุษย์เทียมยังมีสิ่งที่คล้ายกับเลือดซึ่งตามปกติจะเกิดขึ้นเมื่อครรภ์มีอายุ 4 สัปดาห์

ลักษณะทางวิวัฒนาการที่โดดเด่นทั้ง 2 นี้ล้วนถูกสังเคราะห์ขึ้นในห้องปฏิบัติการโดยใช้สเต็มเซลล์ของตัวอ่อน หลังจากนักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างตัวอ่อนเทียมขึ้นมาก็จะนำมันใส่ลงในภาชนะที่หมุนได้ซึ่งสร้างขึ้นเป็นพิเศษเพื่อทําหน้าที่เป็นมดลูกเทียม

อย่างไรก็ดี งานวิจัยเน้นย้ำว่าตัวอ่อนมนุษย์ที่ถูกสร้างขึ้นนี้ไม่มีรกและถุงสารอาหารของทารก ทำให้เมื่อเวลาผ่านไป วิวัฒนาการการของตัวอ่อนมนุษย์เทียมนี้จะแตกต่างจากแผนการเจริญเติบโตของทารกมนุษย์ในครรภ์ตามปกติ

ซึ่งงานวิจัยนี้ดังกล่าว ยังมีข้อจำกัดสำคัญตรงที่ว่า ยังไม่ได้รับการตรวจสอบทางวิชาการโดยผู้เชี่ยวชาญหรือถูกนำไปตีพิมพ์ในวารสาร

คุณูปการของตัวอ่อนเทียม 

ความก้าวหน้านี้นอกจากจะให้แนวทางใหม่ ๆ ในการหาคำตอบช่วงแรกเริ่มของชีวิตแล้ว ยังมีคุณูปการต่องานด้านการแพทย์ โดยจะเป็นการสร้างโอกาสในการทําความเข้าใจปัจจัยพื้นฐานของความเจ็บป่วยทางพันธุกรรมต่าง ๆ ตลอดจนสาเหตุของปัญหาการแท้งบุตรซ้ำ

ตัวอ่อนมนุษย์เทียมยังอาจช่วยให้อุตสาหกรรมยาสามารถคัดกรองผลกระทบของยาบางประเภทต่อตัวอ่อนได้ นอกจากนี้ยังอาจใช้เพื่อตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างโรคเบาหวานขณะตั้งครรภ์และความผิดปกติของหัวใจในทารกแรกเกิด

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานี้ งานวิจัยเกี่ยวกับการพัฒนาในช่วงเริ่มต้นของชีวิตมนุษย์ได้รับความสนใจและก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว โดยไม่กี่วันก่อน คณะนักวิจัยอีกชุดหนึ่งจากสถาบันฟรานซิส คริกก์ (Francis Crick Institute) ศูนย์วิจัยทางชีวการแพทย์ ได้สร้างตัวอ่อนมนุษย์เทียมที่จำลองลักษณะวิวัฒนาการใน 14 วันแรกของอายุครรภ์ได้เป็นครั้งแรกของโลก

แน่นอนว่าความสำเร็จเหล่านี้เป็นเพียงก้าวแรกเท่านั้น ยังคงมีหนทางอีกยาวไกลในการทําความเข้าใจพัฒนาการในช่วงแรกของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม อย่างไรก็ตาม การวิจัยและพัฒนาในลักษณะดังกล่าว ยังมีข้อจำกัดในเรื่องจริยธรรม รวมถึงกฎหมาย ที่วางกรอบไว้อย่างเข้มงวด โดยเฉพาะในเรื่องของการสร้างมนุษย์เทียม

ที่มาของข้อมูล interestingengineering.com

ที่มาของรูปภาพ pixabay.com