محققان کشف کرده‌اند که یک نوع حلزون آب شیرین، توانایی خارق‌العاده‌ای در بازسازی کامل چشم‌های پیچیده خود پس از قطع‌شدن دارد. این حلزون‌ها از همان بلوک‌های ژنتیکی مشترک با انسان برای ساخت چشم استفاده می‌کنند و محققان امیدوارند این کشف جدید راهی برای درمان آسیب‌های بینایی در نوع بشر ایجاد کند.

کشف محققان غیرمنتظره بود. دکتر «آلیس آکورسی»، استادیار دانشگاه کالیفرنیا، درحال تحقیق برای یافتن راه‌حلی به‌منظور مقابله با حلزون سیب (با نام علمی Pomacea canaliculata) بود که مزارع کاهوی ایتالیا را نابود می‌کند. در همین حین، دکتر «آلخاندرو سانچز آلوارادو»، از مؤسسه تحقیقات پزشکی Stowers، از او یک درخواست عجیب کرد: «می‌توانی برخی از اعضای بدن این حلزون‌ها را قطع کنی تا ببینی آیا بازسازی می‌شوند؟» نتیجه این آزمایش ساده، یک کشف بزرگ بود. آکورسی متوجه شد که این حلزون‌ها نه تنها اعضای بدن خود را بازسازی می‌کنند، بلکه قادر به بازسازی کامل چشم‌های پیچیده خود هستند؛ قابلیتی که پیش‌ازاین در موجودی با این نوع چشم مشاهده نشده بود.

قابلیت بازسازی چشم در حلزون

براساس گزارش Independent، حلزون سیب به چند دلیل به یک مدل ایده‌آل برای تحقیق تبدیل شده است؛ این حلزون دارای چشم‌هایی از نوع «دوربین» (Camera-type) هستند که می‌توانند تصاویر با وضوح بالا تولید کنند و از نظر ساختاری شباهت زیادی به چشم انسان دارند. همچنین برخلاف سایر حلزون‌ها، این گونه به سرعت رشد می‌کند و تکثیر می‌شود که این امر، مطالعه چندین نسل از آنها را در آزمایشگاه ممکن می‌سازد.

مهم‌تر از همه، این پژوهش نشان داد که بسیاری از ژن‌های مهم در فرایند بازسازی چشم حلزون، همان ژن‌هایی هستند که در رشد چشم مهره‌داران (از جمله انسان) نقش دارند. به عنوان مثال، ژن pax6 که به عنوان «ژن اصلی» برای رشد چشم شناخته می‌شود، در این فرایند نقشی اساسی ایفا می‌کند.

فرایند بازسازی چشم حلزون چهار مرحله دارد:

1. اولین قدم بستن سریع زخم برای جلوگیری از عفونت است.
2. سلول‌های بنیادی و تمایزنیافته به محل آسیب مهاجرت می‌کنند و یک توده سلولی را تشکیل می‌دهند.
3. در طول حدود یک هفته و نیم، این سلول‌ها شروع به تمایزیافتن می‌کنند و ساختارهای اصلی چشم مانند عدسی و شبکیه را می‌سازند.
4. تا روز پانزدهم، تمام ساختارهای چشم، از جمله عصب بینایی، شکل گرفته‌اند، اما فرایند بلوغ و رشد آنها برای چند هفته دیگر ادامه می‌یابد. بخش‌های مختلف چشم به صورت ناهمزمان و با سرعت‌های متفاوتی بازسازی می‌شوند.

ما انسان‌ها فقط قادر به انجام مرحله اول این فرایند هستیم، اما این کشف دریچه‌ای نو به سوی آینده پزشکی ترمیمی باز می‌کند. دکتر آکورسی می‌گوید: «اگر ما بتوانیم مجموعه‌ای از ژن‌های مهم برای بازسازی چشم را پیدا کنیم و این ژن‌ها در مهره‌داران نیز وجود داشته باشند، در تئوری می‌توانیم آنها را فعال کنیم و چشم را در انسان پرورش بدهیم.»

گام بعدی این تیم تحقیقاتی، استفاده از فناوری ویرایش ژن کریسپر (CRISPR) برای شناسایی دقیق تمام ژن‌های درگیر در این فرایند و همچنین پاسخ به این سؤال مهم است: آیا چشم‌های بازسازی‌شده واقعاً قادر به دیدن هستند؟

یافته‌های این پژوهش در مجله نیچر منتشر شده است.