همشهری آنلاین - یکتا فراهانی: ما انسانها قدرت بینایی خود را مدیون یک نقشه ژنتیکی پیچیده هستیم. محققان با رشد چشمهای مینیاتوری در آزمایشگاه، لحظه دقیقِ «تولد بینایی تیزبین» را مشاهده کردند.
اسرار تشخیص رنگها
تابهحال فکر کردهاید که چرا میتوانید تار موی نازکی را از فاصله دور ببینید یا رنگهای بیشمار یک غروب را تشخیص دهید، درحالیکه حیوانات مثلاً سگها، دنیا را مثل یک تلویزیون قدیمی و برفکی میبیند؟ پاسخ در بخشی از شبکیه به نام «فووآ» (Fovea) یا همان لکه زرد است. تا همین اواخر، هیچکس نمیدانست در دوران جنینی چه اتفاقی میافتد که این نقطه حساس در چشم انسان شکل میگیرد، چون دسترسی به چشم جنین غیرممکن بود. اما حالا دانشمندان با استفاده از «ارگانوئیدها» یا همان اندامهای آزمایشگاهی، توانستهاند فیلمِ شکلگیری بینایی را از اول تا آخر تماشا کنند. این کشف نهتنها تاریخ تکامل ما را ورق میزند، بلکه کلید درمان نابینایی در سنین پیری است.
آزمایشگاهی که «چشم» تولید میکند
تیم محققان دانشگاه جان هاپکینز بهتازگی موفق شدند با استفاده از سلولهای بنیادی، شبکیههای انسانی را در محیط آزمایشگاهی پرورش دهند. این «چشمهای مینیاتوری» دقیقاً همان مراحل رشد جنین را طی کردند. آنها متوجه شدند کلید بینایی تیزبین ما در مولکولی به نام اسید رتینوئیک مشتق شده از ویتامین A نهفته است. این ماده مثل یک رهبر ارکستر به سلولهای چشم فرمان میدهد که در مرکز شبکیه متمرکز شوند و حساسترین بخش بینایی ما را بسازند.
تفاوت بینایی انسان با دیگر جانداران
بسیاری از حیوانات مثل موشها یا گربهها، این نقطه تمرکز (لکه زرد) را در چشم خود ندارند. در این حیوانات، سلولهای حساس به نور در سراسر شبکیه پخش شدهاند، به همین دلیل آنها دید محیطی خوبی دارند اما نمیتوانند روی یک نقطه ریز فوکوس کنند. در انسان، سطح بالای اسید رتینوئیک در دوران جنینی باعث میشود سلولهای مخروطی (مسئول رنگ و جزئیات) در یک نقطه مرکزی متراکم شوند. این همان دلیلی است که ما میتوانیم بخوانیم، بنویسیم و ابزارهای ظریف بسازیم.
بیشتر بخوانید:
- کشفی تازه درباره سلولهای بنیادی
- عینکهای مطالعه را کنار بگذارید؛ تأیید نهایی قطرهای که چشمان شما را جوان میکند
کشف لحظه «صفر» بینایی
نکته حیرتانگیز اینجاست که این فرآیند فقط در یک بازه زمانی بسیار کوتاه در دوران جنینی رخ میدهد. اگر این پیام شیمیایی حتی چند ساعت دیر یا زود صادر شود، لکه زرد تشکیل نمیشود و فرد با دیدی تار متولد میشود. هوش مصنوعی بهکاررفته در این تحقیق با آنالیز هزاران ساعت فیلم میکروسکوپی از رشد شبکیهها، توانست کد ژنتیکی که این فرمان را صادر میکند شناسایی کند.
پایان عصر عینک و نابینایی؟
این کشف فقط یک دستاورد تاریخی نیست؛ بلکه یک امید بزرگ برای درمان بیماری «دژنراسیون ماکولا» یا تخریب لکه زرد است که میلیونها سالمند را به نابینایی میکشاند. حالا که دانشمندان میدانند این سلولها چگونه در ابتدا ساخته شدهاند، میتوانند در محیط آزمایشگاه سلولهای جدیدی تولید کرده و آنها را به چشم بیماران پیوند بزنند تا بینایی تیز و شفاف دوباره به آنها بازگردد.
