ما انسان ها قدرت بینایی خود را مدیون یک نقشه ژنتیکی پیچیده هستیم. محققان با رشد چشم های مینیاتوری در آزمایشگاه، لحظه دقیقِ تولد بینایی تیزبین را مشاهده کردند.

اسرار تشخیص رنگ ها

تابه حال فکر کرده اید که چرا می توانید تار موی نازکی را از فاصله دور ببینید یا رنگ های بی شمار یک غروب را تشخیص دهید، درحالی که حیوانات مثلاً سگ ها، دنیا را مثل یک تلویزیون قدیمی و برفکی می بیند؟ پاسخ در بخشی از شبکیه به نام فووآ (Fovea) یا همان لکه زرد است. تا همین اواخر، هیچ کس نمی دانست در دوران جنینی چه اتفاقی می افتد که این نقطه حساس در چشم انسان شکل می گیرد، چون دسترسی به چشم جنین غیرممکن بود. اما حالا دانشمندان با استفاده از ارگانوییدها یا همان اندام های آزمایشگاهی، توانسته اند فیلمِ شکل گیری بینایی را از اول تا آخر تماشا کنند. این کشف نه تنها تاریخ تکامل ما را ورق می زند، بلکه کلید درمان نابینایی در سنین پیری است.

تیم محققان دانشگاه جان هاپکینز به تازگی موفق شدند با استفاده از سلول های بنیادی، شبکیه های انسانی را در محیط آزمایشگاهی پرورش دهند. این چشم های مینیاتوری دقیقاً همان مراحل رشد جنین را طی کردند. آن ها متوجه شدند کلید بینایی تیزبین ما در مولکولی به نام اسید رتینوییک مشتق شده از ویتامین A نهفته است. این ماده مثل یک رهبر ارکستر به سلول های چشم فرمان می دهد که در مرکز شبکیه متمرکز شوند و حساس ترین بخش بینایی ما را بسازند.

بسیاری از حیوانات مثل موش ها یا گربه ها، این نقطه تمرکز (لکه زرد) را در چشم خود ندارند. در این حیوانات، سلول های حساس به نور در سراسر شبکیه پخش شده اند، به همین دلیل آن ها دید محیطی خوبی دارند اما نمی توانند روی یک نقطه ریز فوکوس کنند. در انسان، سطح بالای اسید رتینوییک در دوران جنینی باعث می شود سلول های مخروطی (مسئول رنگ و جزییات) در یک نقطه مرکزی متراکم شوند. این همان دلیلی است که ما می توانیم بخوانیم، بنویسیم و ابزارهای ظریف بسازیم.

کشف لحظه صفر بینایی

نکته حیرت انگیز اینجاست که این فرآیند فقط در یک بازه زمانی بسیار کوتاه در دوران جنینی رخ می دهد. اگر این پیام شیمیایی حتی چند ساعت دیر یا زود صادر شود، لکه زرد تشکیل نمی شود و فرد با دیدی تار متولد می شود. هوش مصنوعی به کاررفته در این تحقیق با آنالیز هزاران ساعت فیلم میکروسکوپی از رشد شبکیه ها، توانست کد ژنتیکی که این فرمان را صادر می کند 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 میلیون ها سالمند را به نابینایی می کشاند. حالا که دانشمندان می دانند این سلول ها چگونه در ابتدا ساخته شده اند، می توانند در محیط آزمایشگاه سلول های جدیدی تولید کرده و آن ها را به چشم بیماران پیوند بزنند تا بینایی تیز و شفاف دوباره به آن ها بازگردد.