Naukowcy coraz bliżej zrozumienia, jak może wyglądać przyszłość medycyny regeneracyjnej. Kluczową rolę w tych badaniach odgrywa regeneracja kończyn u ludzi inspirowana zdolnościami niektórych zwierząt, takich jak aksolotle czy ryby danio pręgowany.
Jak zwierzęta potrafią odrastać kończyny
Niektóre gatunki mają wyjątkową zdolność do odbudowy uszkodzonych tkanek. Aksolotle mogą odtwarzać całe kończyny, fragmenty serca, mózgu czy także narządów wewnętrznych. Z kolei ryby danio pręgowany regenerują płetwy, serce i inne struktury.
U myszy i ludzi zdolność ta jest znacznie ograniczona – obejmuje jedynie drobne struktury, takie jak opuszki palców.
Obejrzyj też: Ostra porfiria wątrobowa.
Geny SP6 i SP8 kluczowe dla regeneracji
Badacze z Wake Forest University wraz z zespołami z innych ośrodków odkryli, że geny SP6 i SP8 odgrywają kluczową rolę w procesie odbudowy tkanek.
Eksperymenty wykazały, że:
- usunięcie genu SP8 u aksolotli zaburza regenerację kości,
- brak SP6 i SP8 u myszy ogranicza odrastanie palców,
- te same geny są aktywne w regenerujących się tkankach różnych gatunków.
To sugeruje, że istnieją wspólne mechanizmy biologiczne odpowiedzialne za odbudowę kończyn.
Regeneracja kończyn u ludzi a terapia genowa
Naukowcy wykorzystali technologię CRISPR oraz terapię genową, aby sprawdzić, czy możliwe jest „odtworzenie” zdolności regeneracyjnych u ssaków.
W badaniach:
- do organizmu myszy dostarczono cząsteczkę FGF8,
- aktywowano procesy związane z odbudową kości,
- częściowo odtworzono efekt działania genów SP.
Choć nie oznacza to jeszcze pełnej regeneracji kończyn u ludzi, jest to ważny krok w tym kierunku.
Dlaczego aksolotl jest tak ważny dla nauki
Aksolotl to tym samym jeden z najważniejszych modeli badawczych w biologii regeneracyjnej. Potrafi on:
- odtwarzać całe kończyny,
- regenerować fragmenty mózgu i rdzenia kręgowego,
- odbudowywać narządy wewnętrzne.
Dzięki niemu naukowcy mogą analizować mechanizmy, które u ludzi są uśpione lub nieaktywne.
Czy regeneracja kończyn u ludzi jest możliwa
Obecne badania mają charakter wstępny, ale wskazują na realny kierunek rozwoju medycyny. Naukowcy podkreślają, że przyszłe terapie mogą łączyć:
- inżynierię tkankową,
- komórki macierzyste,
- terapię genową.
Celem jest stworzenie metod, które pozwolą na odbudowę utraconych kończyn lub ich funkcji.
Przyszłość medycyny regeneracyjnej
Choć pełna regeneracja kończyn u ludzi wciąż pozostaje odległa, badania nad genami salamander pokazują, że biologiczne „programy naprawcze” istnieją również u ssaków – tylko są znacznie słabiej aktywne.
Współpraca między różnymi dziedzinami biologii może w przyszłości doprowadzić do przełomu, który zmieni sposób leczenia amputacji i ciężkich urazów.
Magdalena Starczak
Źródło: https://www.eurekalert.org/news-releases/1124515