محققان کشف کرده‌اند که یک نوع حلزون آب شیرین، توانایی شگفت انگیز‌ای در بازسازی کامل چشم‌های پیچیده خود بعد از قطع‌شدن دارد. این حلزون‌ها از همان بلوک‌های ژنتیکی مشترک با انسان برای ساخت چشم منفعت گیری می‌کنند و محققان امیدوارند این کشف تازه راهی برای درمان صدمه‌های بینایی در نوع بشر تشکیل کند.

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

قابلیت بازسازی چشم در حلزون

بر پایه گزارش Independent، حلزون سیب به چند علت به یک مدل ایده‌آل برای تحقیق تبدیل شده است؛ این حلزون دارای چشم‌هایی از نوع «دوربین» (Camera-type) می باشند که می‌توانند تصاویر با وضوح بالا تشکیل کنند و از نظر ساختاری شباهت بسیاری به چشم انسان دارند. این چنین برخلاف دیگر حلزون‌ها، این گونه به شدت رشد می‌کند و تکثیر می‌شود که این کار، مطالعه چندین نسل از آنها را در آزمایشگاه ممکن می‌سازد.

مهم‌تر از همه، این پژوهش نشان داد که تعداد بسیاری از ژن‌های مهم در فرایند بازسازی چشم حلزون، همان ژن‌هایی می باشند که در رشد چشم مهره‌داران (از جمله انسان) نقش دارند. به گفتن مثال، ژن pax6 که به گفتن «ژن مهم» 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 صدمه مهاجرت می‌کنند و یک توده سلولی را راه اندازی خواهند داد.
3. در طول نزدیک به یک هفته و نیم، این سلول‌ها اغاز به تمایزیافتن می‌کنند و ساختارهای مهم چشم همانند عدسی و شبکیه را می‌سازند.
4. تا روز پانزدهم، همه ساختارهای چشم، از جمله عصب بینایی، شکل گرفته‌اند، اما فرایند بلوغ و رشد آنها برای چند هفته دیگر ادامه می‌یابد. قسمت‌های گوناگون چشم به طور ناهمزمان و با شدت‌های متغیری بازسازی خواهد شد.

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 اشکار کنیم و این ژن‌ها در مهره‌داران نیز وجود داشته باشند، در تئوری می‌توانیم آنها را فعال کنیم و چشم را در انسان پرورش بدهیم.»

قدم بعدی این تیم تحقیقاتی، منفعت گیری از فناوری ویرایش ژن کریسپر (CRISPR) برای شناسایی دقیق همه ژن‌های دچار در این فرایند و این چنین جواب به این سوال مهم است: آیا چشم‌های بازسازی‌شده واقعاً قادر به دیدن می باشند؟

یافته‌های این پژوهش در مجله نیچر انتشار شده است.