جفت، اکسیژن و مواد مغذی را برای نوزاد در حال رشد فراهم می‌کند، مواد زائد را که در خون جنین جمع می‌شود، خارج می‌کند و از زندگی او محافظت می‌کند. با این حال، جفت، این اندام موقتی حافظ جنین، معما باقی مانده است. جفت حامل دی‌ان‌ای (DNA) جنینی است که تازه پدید آمده است، اما قادر است از واکنش‌های ایمنی مادر قطعی ژنتیکی خود، اجتناب کند.
به گزارش گاردین، درک چگونگی بقای جفت و عملکرد آن در حصول اطمینان از سالم و ماندگار بودن بارداری، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است و به لطف یک پروژه جهانی جالب‌توجه، یعنی اطلس سلول‌های انسانی، اچ‌سی‌ای (HCA)، پژوهشگران اینک در حال کشف رازهای رفتاری آنند.
این دستاورد می‌تواند پیامدهای مهمی داشته باشد. هنگامی که مشکلات بر جفت تاثیر می‌گذارد، ممکن است شرایطی مانند پره‌اکلامپسی یا حتی سقط‌جنین رخ دهد. درک مکانیک عملکرد جفت، می‌تواند به پزشکان در مقابله با این شرایط کمک کند. پروژه اطلس نیست را دانشمندان بریتانیا و ایالات متحده در ۲۰۱۶ راه‌اندازی کردند، و این تنها موفقیت آن نیست. این همکاری که از آن زمان به طرز چشمگیری گسترش یافته است، اینک چندین هزار پژوهشگر از موسسه‌هایی در سراسر جهان دارد.
این نهادها علاوه بر جفت، اسرار سلولی نظام ایمنی بدن و نیز مغز، ریه‌ها و سایر اندام‌ها را فاش می‌کنند. در این فرایند، دانشمندان هزاران نوع سلول جدید را که واحد اساسی زندگی‌اند، در انسان کشف کرده‌اند.
آویو رجیو، از جننتک (Genentech)، ابرشرکت زیست‌فناوری ایالات متحده و از بنیانگذاران پروژه اچ‌سی‌ای، می‌گوید: «حدود ۳۷.۲ تریلیون سلول در یک انسان بالغ وجود دارد و این سلول‌ها انواع مختلفی دارند. زمانی که اطلس را راه‌اندازی کردیم، چند صد نوع را می‌شناختیم، اما از آن زمان تاکنون چندین برابر این تعداد را پیدا کرده‌ایم و مجموع آن‌ها مدام در حال افزایش است. ما اینک هزاران نوع سلول مختلف را در انسان می شناسیم.»
در گذشته، دانشمندان از مشاهدات میکروسکوپی بافت برای شناسایی انواع مختلف سلول‌ها استفاده می‌کردند. این فرایند برای سلول‌های ساده‌تر کار می‌کند. با این حال، بعضی از سلول‌ها، با اینکه می‌توانند برای اطمینان از عملکرد صحیح اندام‌ها در بدن بسیار مهم باشند، نادرند و ممکن است به راحتی نادیده گرفته شوند.
برای حل این مشکل، دانشمندان به ژنومیک و فناوری محاسباتی پیشرفته روی آوردند تا سلول‌های فردی را از امضای ژنتیکی آن‌ها مشخص کنند. سارا تیچمان، بنیانگذار دیگر این پروژه که در موسسه ولکام سانگر در کمبریج‌شایر کار می‌کند، گفت: «ما آن را انقلاب جداسازی می‌نامیم.»
Read More
This section contains relevant reference points, placed in (Inner related node field)
«به لطف توسعه ژنومیک تک‌سلولی، می‌توانیم هر سلول را در یک نمونه بافت توالی‌یابی کنیم. توانایی ما برای مطالعه ترکیب سلولی، بدن انسان را تغییر داده است.»
در شش سال اول فعالیت اچ‌سی‌ای، پژوهشگرانی که برای آن کار می‌کردند، در مجموع ۱۱۷.۸ میلیون سلول را از ۱۷۴ هزار و ۶۰۰ نمونه از ۹۵۵۱ فرد، توالی‌یابی و مشخص کردند. اکتشافاتی که نخست باعث شناختن جفت در این پژوهش شد، صدها نوع سلول جدید را از این طریق آشکار کرد.
روزر ونتو- تورمو، متخصص ژنتیک سلولی که او هم در موسسه ولکام سانگر است، می‌گوید: «جنین، جفتی را ایجاد می‌کند که آن را احاطه و از آن محافظت می‌کند و بین خود و رحم مادر که در آن در حال رشد است، ارتباط برقرار می‌کند.»
دانشمندان می‌دانستند که سلول‌هایی به نام تروفوبلاست از جفت خارج می‌شوند تا در دوران بارداری، به رحم مادر مهاجرت کنند. آن‌ها در آنجا در کنش‌و‌واکنشی بین‌سلولی، سیستم ایمنی مادر را متقاعد می‌کنند که رشد جنین را در درون خود تحمل کند. اما ماهیت دقیق این مبادله، مانع رمزگشایی آن است. از این رو، پژوهشگران اچ‌سی‌ای به تکنیک‌های ژنومیک تک‌سلولی روی آوردند و از این تکنیک‌ها برای تجزیه‌وتحلیل بیش از ۷۰ هزار سلول منفرد گرفته‌شده از سه ماهه اول بارداری استفاده کردند. این تجزیه‌وتحلیل‌ها نشان داد که این سلول‌ها چگونه با یکدیگر تعامل برقرار می‌کنند، و چگونه تروفوبلاست‌ها به پوشش رحم حمله می‌کنند و باعث می‌شوند که بافت آن تغییر ساختار دهد و برای جنین در حال رشد، منبع خونی ایجاد کند.
ونتو- تورمو می‌گوید: «آنچه ما کشف کرده‌ایم، پیام‌هایی است که آن سلول‌ها به سلول‌های مادری خود می‌دهند تا جنین و جفت با آرامش در بطن مادر ساکن شوند. تیچمان نیز اهمیت این کار را تاکید کرد. این نخستین اطلس اچ‌سی‌ای در اوایل بارداری، درک ما را از رشد سالم تغییر خواهد داد، و اختلالات بارداری را نیز روشن خواهد کرد.»
از دیگر اکتشافات پژوهشگران اچ‌سی‌ای، می‌توان به کشف یک نوع سلول جدید در ریه اشاره کرد. این سلول، حامل گیرنده‌ای است که در صورت از دست دادن آن، نقشی کلیدی در ایجاد فیبروز کیستیک، از شایع‌ترین بیماری‌های ارثی تهدیدکننده حیات در غرب، ایفا می‌کند.
رجیو افزود: «تا آن زمان، نمی‌دانستیم که چنین نوعی از سلول وجود دارد. کاملا به وجود آن ناآگاه بودیم و فکر می‌کردیم که نوع دیگری از سلول در این قضیه دخیل است. البته شناخت سلول مناسب بسیار مهم است؛ به این معنا است که می‌توان درمان‌ها را دقیق و موثر هدف قرار داد. از این رو، این نیز کشف بسیار مهمی بوده است.»
نمونه دیگری از قابلیت‌های پژوهش‌های اچ‌سی‌ای که دانشمندانی ارائه کرده‌اند، در اوایل ۲۰۲۰، در هفته‌های اول همه‌گیری کووید بود که مشغول به کار بودند. آن‌ها از ژنومیک تک‌سلولی برای کشف دو مجموعه سلول در بینی، معروف به سلول‌های جامی و مژک‌دار، استفاده کردند. مشخص شد که این سلول‌ها دارای سطوح بالایی از پروتئین‌اند که ویروس کووید از آن‌ها برای ورود به بدن ما استفاده می‌کند. شناسایی این سلول‌ها، به توضیح نرخ بالای انتقال کووید در دورانی بسیار مهم کمک کرد.
تیچمان گفت: «دانستن اینکه کدام نوع دقیق سلول برای انتقال ویروس مهم است، مبنایی برای توسعه درمان‌های احتمالی برای کاهش انتشار ویروس فراهم می‌کند. این موضوع همچنین قدرت احتمالی و قوی پژوهش‌هایاچ‌سی‌ای را نشان می‌دهد.»
