گوسفند دالی

وقتی گوسفند دالی مُرد شش سال و نیمش بود، یعنی عمری بیش از نیمی از عمر بیشتر گوسفندان را کرد. با وجود جوانی نسبی، تصور می شد که او از آرتروز نیز رنج می برد، بیماری‌ای که معمولاً در گوسفندان بسیار مسن دیده می شود. دالی اولین حیوانی بود که از یک فرد بالغ کاملاً بزرگ شده کلون یا شبیه سازی شد، و برخی حدس می زدند که این به معنای آن است که سن بیولوژیکی او (یعنی این که DNA او چند ساله است) از سن تقویمی اش (مدت زمانی که زنده بود) مسن تر است.
 
شواهدی وجود دارد که DNA دالی در واقع نسبت به گوسفندهای غیر کلون همسن او پیرتر بوده و به نظر می رسد تشخیص وی با آرتروز زودرس در سن پنج و نیم سالگی این موضوع را تأیید می کند.
 
اما من و همکارانم تحقیقات جدیدی را منتشر کرده ایم که نشان می دهد دالی و سایر کلون های متولد شده در آن زمان، هیچ الگوی غیرطبیعی آرتروز را نشان ندادند. این مهم است زیرا به این معنی است که می توان سلول های بزرگ سال را مجدداً برنامه ریزی کرد تا برای شبیه سازی بدون انتقال میراث پیری از ارگانیسم اصلی، مورد استفاده قرار گیرند. به طور خلاصه، کلون ها ممکن است مانند موجودات کاملاً جدیدی باشند تا کپی موجودات قدیمی.
 ممکن است بتوانیم از گوسفند برای آزمایش بیماری های انسانی، در صورتی که انسان ها در بیماری هایی مانند هانتینگتون توانایی تشخیص چهره یا احساسات را از دست بدهند، استفاده کنیم.از زمان تولد دالی در سال 1997، بیش از 20 گونه حیوانی با استفاده از انتقال هسته ای سلول سوماتیک یا somatic cell nuclear transfer  (SCNT) ، که فرآیند تبدیل سلول های بالغ به رویان (یا جنین) جدید است، کلون شده اند. تعدادی از مطالعات، سلامت فرزندان شبیه سازی شده را بررسی کرده اند اما بیشتر به بررسی از دست دادن جنین در دوران بار داری و عوارضی که در اطراف و اندکی پس از زمان تولد رخ می دهد، پرداخته اند. تعداد کمی از مطالعات قادر به بررسی پیامدهای طولانی مدت کلونینگ در سلامتی بودند و بنابراین ما نمی دانستیم که آیا کلون ها به طور متناسب از بیماری های شایع و مرتبط با سن مانند دیابت، بیماری های قلبی و آرتروز رنج می برند یا نه.
 
 
 
تصویر: پروفسور دیوید گاردنر در حال تنظیم رادیوگرافی. دانشگاه ناتینگهام
 این احتمال وجود دارد که گوسفندان احساس از خود را داشته باشند و بتوانند خود را در یک آینه تشخیص دهندسپس در سال 2016، من و همکارانم گروهی متشکل از 13 رأس گوسفند کلون شده (هشت تا نه ساله) را ارزیابی کردیم که چهار تای آنها از رده سلولی غده پستانی شبیه به دالی کلون شده بودند. بنابراین این حیوانات به طور مؤثر کلون های دالی بودند. ما در پی آنالیزهای اشعه ایکس وMRI ، اکنون تنها شاهد شواهد خفیف و در یک مورد متوسط ​​آرتروز در این گوسفندان هستیم.
 
هیچ یک از این حیوانات علائم بالینی این بیماری را نشان ندادند و از نظر جنبه های دیگر نیز کاملاً سالم بودند. این باعث شد که ما از ماهیت و میزان آرتروز در دالی و این که آیا شبیه سازی توسط SCNT در ایجاد این بیماری در دالی نقش داشته یا خیر، از خود سؤال کنیم.
 

شواهد جدید

متأسفانه، پرونده اشعه ایکس در مورد آرتروز دالی (که بیش از 19 سال پیش گرفته شده) حفظ نشده است. در هر صورت، آنها فقط به سوابق زانوی چپ و راست محدود بودند. خوشبختانه اسکلت دالی و اسکلت دو گوسفند شبیه سازی شده مهم دیگر (مگان و موراگ) که در انستیتوی روزلین دانشگاه ادینبورگ ایجاد شده اند، توسط موزه های ملی اسکاتلند نگهداری می شوند که دارای نمایشگاهی در مورد دالی است. دالی و موراگ پس از ابتلا به ویروسی که باعث تومورهای ریه در گوسفندان می شود، به گونه ای زودرس از دنیا رفتند.
 گوسفندان همچنین به عنوان الگوهایی برای درک اختلالات مغزی مانند بیماری هانتینگدون و پارکینسون، همراه با اختلالات روان پزشکی مانند اوتیسم و ​​اسکیزوفرنی مورد استفاده قرار می گیرند. ما تجزیه و تحلیل دقیق اشعه ایکس از اسکلت های دالی و اسکلت های اولین (نوزاد یا) بره دالی (بانی)، که به طور طبیعی او را باردار شد و نه سال و نیم زندگی کرد، را انجام دادیم. ما دریافتیم که ماهیت و میزان آرتروز در دالی هیچ تفاوتی با آرتروز در گوسفندهای شبیه سازی شده در ناتینگهام ندارد و همچنین هیچ تفاوتی با آرتروز در گوسفندهایی که همان قدر عمر کردند و به طور طبیعی به دنیا آمده بودند ندارد.
 
شواهد اشعه ایکس در مورد داشتن آرتروز برای مگان که 13 سال و نیم زندگی کرد (از نظر انسانی معادل فردی در 90 سالگی) بیشتر از همه بود. در مقابل، هیچ گونه شواهدی از وجود آرتروز در کلون وی، موراگ ، که در چهار و نیم سالگی درگذشت، وجود نداشت.
 
 
 
تصویر: پروفسور ساندرا کور در حال بررسی عکس های رادیوگرافی است. دانشگاه ناتینگهام
 
از این شواهد، نتیجه می گیریم که نگرانی اصلی مبنی بر این که انجام عمل شبیه سازی توسط SCNT باعث ایجاد آرتروز زودرس در دالی شده بود بی اساس بوده است. عوامل طبیعی دیگری نیز وجود دارند که می توانند توضیح دهند چرا دالی، و نه کلون های ناتینگهام - دالی، علائم بالینی آرتروز را نشان دادند. حداقلش این واقعیت است که دالی در طول زندگی خود شش بار، بره تولید کرده است، از جمله یک جفت دو قلو و یک مجموعه سه قلو، در حالی که گوسفندهای شبیه سازی شده در ناتینگهام باردار نشدند.
 
این مطالعه و آن چه ما در گذشته در مورد سلامت حیوانات شبیه سازی شده منتشر کردیم، نشان می دهد که شما می توانید با استفاده از فناوری های پیشرفته‌ی پرورش مثلSCNT ، حیواناتی کاملاً طبیعی و سالم تولید کنید. اگر چه تعداد حیواناتی که از این طریق تولید کرده ایم اندک است، اما آنها ثابت می کنند که این امکان وجود دارد و بسیاری دیگر می توانند این راه را دنبال کنند.
 با بهبود این طبیعت می توان این امکان را ایجاد کرد که مثلاً از SCNT برای ایجاد حیوانات اصلاح شده ژنتیکی مقاوم در برابر بیماری های خاص مانند آنفولانزای خوکی استفاده شود.از زمان تولد دالی، بهبود قابل توجهی در کارایی کلی شبیه سازی توسط SCNT وجود داشته است. کار در چندین کشور همچنان به دنبال پیشرفت های بیشتر است و به احتمال زیاد مسائل مربوط به از دست دادن بار داری و عوارض مربوط به زمان تولد بیشتر کاهش می یابد. با بهبود این طبیعت می توان این امکان را ایجاد کرد که مثلاً از SCNT برای ایجاد حیوانات اصلاح شده ژنتیکی مقاوم در برابر بیماری های خاص مانند آنفولانزای خوکی استفاده شود. این امر به به حداقل رساندن نیاز به آنتی بیوتیک و کاهش خطر انتقال به انسان کمک می کند.
 

قدرت تشخیص بالای گوسفندان

گوسفندان به طرز شگفت انگیزی با هوش هستند. تحقیقات جدید از دانشگاه کمبریج نشان می دهد که این حیوانات می توانند یاد بگیرند که مردم، حتی افرادی را که در زندگی واقعی هرگز ندیده اند، مانند افراد مشهور، را از عکس تشخیص دهند.
 
محققان توانایی شناسایی گوسفندان را با استفاده از تصاویر افراد مشهور از جمله باراک اوباما، بازیگران اما واتسون و جیک جیلنهال و خواننده خبر انگلیس فیونا بروس آزمایش کردند. اگر چه این یک روش سرگرم کننده است برای نشان دادن آن چه گوسفندها می توانند انجام دهند، اما این تحقیق در واقع می تواند کاربردهایی جدی داشته باشد.
 
از یک نظر، افزایش درک ما از توانایی های ادراکی گوسفندها می تواند برای بحث در مورد بهبود وضعیت رفاه این حیوانات مورد استفاده قرار گیرد. اما گوسفندان همچنین به عنوان الگوهایی برای درک اختلالات مغزی مانند بیماری هانتینگدون و پارکینسون، همراه با اختلالات روان پزشکی مانند اوتیسم و ​​اسکیزوفرنی مورد استفاده قرار می گیرند. بنابراین یاد گیری بیشتر در مورد ظرفیت های شناختی آنها می تواند به کار در این زمینه ها کمک کند.
 شما می توانید با استفاده از فناوری های پیشرفته‌ی پرورش مثلSCNT ، حیواناتی کاملاً طبیعی و سالم تولید کنید. در سال 2001، تیم کمبریج نشان داد که گوسفندان می توانند بین عکس گوسفندان آشنا و انسان تفاوت قائل شوند و به احساساتی که در این عکس ها نشان داده شده پاسخ دهند. اما آنها می خواستند ببینند که آیا گوسفندها به جای این که فقط عکس های آشنا را حفظ کنند، واقعاً می توانند مردم را تشخیص دهند یا نه.
 
آنها از صفحه رایانه برای نشان دادن تصاویر افراد مشهور به هشت گوسفند کوهستانی ولز استفاده کردند و سپس با استفاده از جوایز غذایی، حیوانات را انتخاب کردند تا این چهره های آشنا را از میان تعداد بیشتری از تصاویر افراد دیگر و اشیاء دیگر انتخاب کنند. گوسفندان می توانستند آن افراد مشهور را بشناسند حتی اگر هرگز شخصاً با آنها ملاقات نکرده باشند و فقط با یک عکس چهره رو به رو شده باشند. اتفاقاً، به نظر نمی رسید که انتخاب گوسفندان در مورد اما، باراک، فیونا یا جیک اولویتی داشته باشد.
 
محققان برای بررسی این که گوسفندان در واقع افراد را تشخیص می دهند و نه فقط تصاویر خاص را به خاطر می سپارند، عکس هایی از مشاهیر را که از زوایای مختلف گرفته شده است به آنها نشان دادند. گوسفندان توانستند این افراد مشهور را در 80٪ از موارد به درستی شناسایی کنند و برای عکس هایی که با زاویه دیگری گرفته شده اند این مقدار به 66٪ کاهش یافت. این میزان در انسان با 90 و 76 درصد مقایسه می شود.
 
با توجه به این که گوسفندان چهره گونه دیگری را تشخیص می دهند، این یک رکورد غبطه برانگیز است. (چند انسان می توانند گوسفندهای مختلف را از عکس های آنها تشخیص دهند؟) این برپاییِ علمیِ سالم همچنین قادر به تعیین وقت برای پاسخگویی گوسفندان بود، و نشان می داد که آنها چه موقع به نظر مطمئن می آیند که آیا به صورت در همان موقعیت عکس اصلی نگاه می کنند یا از طریق عکسی متفاوت و از زاویه دیگر.
 
یک غافلگیری آخر هم در مورد گوسفندان وجود داشت. پس از اثبات این که آنها می توانند چهره افرادی را که هرگز با آنها ملاقات نکرده اند از عکس های دو بعدی تشخیص دهند، به گوسفندان تصاویر سرپرستان انسانی معمول خودشان نشان داده شد. اگر چه آنها برای تشخیص این تصاویر آموزش ندیده بودند، اما به هر حال آنها را از بین عکس های نا آشنا انتخاب کردند.

 

گوسفند باهوش

از من سؤال شد که آیا من به عنوان یک برنده ایگ نوبل (Ig Nobel)، فکر می کنم این مطالعه اخیر کمبریج در مورد گوسفندان، یکی از مدعیان دریافت جایزه ایگ نوبل باشد، که جایزه ای علمی است برای مواردی که "ابتدا شما را می خنداند، و سپس شما را به فکر فرو می برد". به نظر می رسد گوسفندان تشخیص دهنده چهره های مشهور خنده دار به نظر می رسند اما علمی که در این مطالعه درگیر است قابل پوزخند نیست.
 
نشان دادن این که گوسفندان توانایی شناختی‌ای بسیار بیشتر از آن چه بسیاری از مردم تصور می کنند دارند ابتدا مشارکت جالبی در افزایش علم در مورد حیوانات ایجاد می کند. اما این شامل کشاورزان هم می شود که غالباً صدها حیوان را با کمترین تماس واقعی، در حضور سگ ها و در طی تجارب ناخوشایندی مانند کرم زدن یا بریدن، مدیریت می کنند. این بدان معناست که گوسفندان معمولاً حداقل مانند انسان عمل می کنند، بدون این که تمایل به نشان دادن ظرفیت های شناختی چشمگیر خود داشته باشند.
 
کارهای خودم و همکارانم در اسکاتلند نشان داده است که میش ها می توانند درد در بره های خود را که تحت عمل اتصال دم یا اختگی قرار گرفته اند تشخیص دهند. مطالعه اخیر دیگری نشان داد که این احتمال وجود دارد که گوسفندان احساس از خود را داشته باشند و بتوانند خود را در یک آینه تشخیص دهند - چیزی که تاکنون می دانیم فقط در تعداد بسیار کمی از گونه ها از جمله شامپانزه ها، دلفین ها، فیل ها و کلاغ زنگی ها امکان پذیر است.
می توان سلول های بزرگ سال را مجدداً برنامه ریزی کرد تا برای شبیه سازی بدون انتقال میراث پیری از ارگانیسم اصلی، مورد استفاده قرار گیرند. به طور خلاصه، کلون ها ممکن است مانند موجودات کاملاً جدیدی باشند تا کپی موجودات قدیمی. همچنین یاد گیری بیشتر در مورد توانایی های شناختی گوسفندان می تواند با استفاده کردن از مغز آنها، برای بررسی شرایط عصبی در انسان کار آمد باشد. ما می دانیم که شبکه های عصبی که مغزهای گوسفندها برای درک چهره استفاده می کنند مشابه شبکه های عصبی هستند که مغزهای انسانها استفاده می کنند. این بدان معناست که ما ممکن است بتوانیم از گوسفند برای آزمایش بیماری های انسانی، در صورتی که انسان ها در بیماری هایی مانند هانتینگتون توانایی تشخیص چهره یا احساسات را از دست بدهند، استفاده کنیم.
 
اگر گوسفندها در هیئت داوران ایگ نوبل بودند، به این ایده که مردم به خاطر توانایی های آنها شگفت زده می شوند، می خندیدند. (و ما می دانیم که حیوانات واقعاً می توانند بخندند.) و همچنین ممکن است علاقه مند می بودند بدانند که جوایز  ایگ نوبل برای مطالعاتی اهدا شده است که در آنها نشان داده شده است که بسیاری از دوقلوهای همسان انسانی نمی توانند از نظر بصری از یک دیگر مجزا تشخیص داده شوند. یا این که انسان هایی که در سمت چپ بدنشان خارش دارند می تواند با نگاه به آینه و خاراندن سمت راست، آن خارش را تسکین دهند. این تحقیق نشان می دهد که انسان در شناخت بصری آن چنان که تصور می کنیم مهارت ندارد.
 
منبع: کِوین سینکلر، کاترین دوگلاس، University of Nottingham، Newcastle University