Regenererende kropsdele betyder afslutningen på permanente skader

Hvordan ville verden være, hvis vi kunne vokse en finger eller en tå igen? Hvad hvis vi kunne genskabe et hjerte eller en lever for at erstatte en beskadiget? Hvis genvækst af kropsdele er muligt, vil der ikke være behov for en organdonorliste, proteser, genoptræning eller anden medicin.

Den avancerede videnskab om regenerering

Forskere er ved at finde måder at forvandle drømme om genopvoksende kropsdele til virkelighed. Genvækst af kropsdele er et hurtigt bevægende felt, der er kendt som regenerativ medicin. Det lover at erstatte beskadigede og syge væv og organer. Mange forskere, der har udført undersøgelser af regenerering af cellevæv på dyr, udfører nu det på mennesker, med håb om, at deres forskning vil lykkes.

I midten af ​​1980'erne har Ken Muneoka, professor ved Tulane University i New Orleans, Louisiana, identificeret gener, der regulerer væksten af ​​cifre i mus. Muneoka opdagede, at unge mus kan regenerere en tå. Han fortsatte med at studere musetæer med håb om at opdage, om lignende regenerative mekanismer eksisterer hos voksne mennesker. I 2010 viste Munokas laboratorium muligheden for at forbedre den regenerative respons af en tå hos voksne. "I sidste ende tror jeg, at vi vil være i stand til at regenerere et musetal og et muselem. Hvis vi kan regenerere et tal, burde vi være i stand til at regenerere hjerter og muskler," sagde Muneoka

I en anden undersøgelse viste Ken Poss, en cellebiolog ved Duke University i Durham, North Carolina, og hans kolleger, at en zebrafisk har evnen til at reparere et beskadiget hjerte fra protein.

Ved University of Illinois i Urbana-Champaign studerede forskere i celle- og udviklingsbiologiafdelingen hovedløse orme, og de omprogrammerede ormene til at få et nyt hoved til at vokse igen.

Er det muligt for mennesker?

Kan regenerative egenskaber anvendes på mennesker? Nogle forskere er skeptiske og er forsigtige med at forudsige. Andre forskere mener, at det ikke kun er muligt, det vil være en realitet om ti år fra nu. "For femten år siden ville vi have sagt halvtreds år, men det kunne være så snart som ti år nu," sagde Poss.

Mange er ikke klar over, at mennesker har regenerative evner. Vores kroppe genopbygger konstant sig selv på celleniveau for at reparere skader og hele sår. Derudover kan små børn lejlighedsvis gro en fingerspids eller en tåspids, da den er blevet amputeret. Voksne kan regenerere en del af hans eller hendes lever, når de er beskadiget.

Forskere var i stand til at regenerere menneskets cellevæv, men kun i et laboratorium gennem stamceller. Stamceller i en knoglemarv kan skabe friske blodceller og stamceller i huden, der kan vokse arvæv til at forsegle et sår.

Forskere fra Gladstone Institutes ved University of California, San Francisco, forvandlede menneskeligt arvæv til elektrisk ledende væv, der ligner bankende hjerteceller, i en laboratoriets skål ved at omarrangere nogle få nøglegener. Det blev tidligere udført i mus, der blev beskadiget af hjerteanfald; de forudsiger, at det kan hjælpe mennesker, der har lidt af hjerteanfald.

Professor Alicia El Haj, direktør for instituttet for videnskab og teknologi i medicin ved Keele University i Newscatle, Storbritannien, arbejder på at reparere brækkede knogler og beskadiget brusk. El Haj og hendes team udviklede en injicerbar gel indeholdende stamceller, der har små magnetiske partikler knyttet til deres overflade. Når de stimulerer området med et magnetfelt, kan de kopiere den mekaniske kraft for at tillade knoglerne at vokse tættere. El Haj håber at starte spor hos patienter inden for de næste fem år.

Forskere i Canada forsøger at knække hemmelighederne bag regenerering i menneskekroppe. Dr. Ian Rogers på Mount Sinai Hospital i Toronto arbejder på en erstatning for bugspytkirtlen, som vil vokse i et laboratorium og derefter placeres i patienter med type 1-diabetes for at genoprette deres insulinproduktion. På dette stadium bygger Rogers og hans team bugspytkirtlen ud af en kirurgisk svamp, men Rogers indrømmer, at det er kompliceret at lave en bugspytkirtel. "Lige nu er vores mål at behandle i et år eller to," siger Rogers.

Det eneste primære organ, der med succes blev transplanteret til en patient, er et laboratoriedyrket luftrør skabt af stamceller, der voksede på et stillads. Stamcellerne blev taget fra patientens knoglemarv og implanteret på et stillads, der blev skabt ved at strippe en doneret luftrør af dens celler. En patient i Det Forenede Kongerige, som havde lidt skade på sin luftrør efter en sjælden form for tuberkulose, fik transplanteret en tre tommer lang lab-dyrket luftrør. Også en to-årig pige modtog en laboratoriedyrket luftrørstransplantation, der var lavet af plastikfibre og hendes egne stamceller. Desværre døde hun tre måneder efter sin operation.

Vil det være praktisk?

Hvis dette bliver en realitet, hvor lang tid vil det så tage at få en knogle, en bugspytkirtel eller en arm til at vokse igen? Nogle skeptikere hævder, at dyrkning af et nyt organ vil tage flere år og derfor være tidskrævende og upraktisk. David M. Gardiner, professor i udviklings- og cellebiologi ved University of California-Irvine, som er en hovedforsker i forskningsprogrammet Limb Regeneration, er uenig. "Du skal strukturere for at regenerere. Fibroblasterne – en type celle, der danner rammen om væv – laver planen. Jeg tror, ​​at vi på lang sigt vil være i stand til at regenerere, men for at gøre det, bliver vi nødt til at finde ud af ud af informationsgitteret."

Men at sige, at det vil ske, giver folk en håbløs drøm. "Vi kan forestille os at bruge viden til at fremme organer eller væv til at vokse," Elly Tanaka, der studerer regenerering i salamandere ved Max Planck Instituttet i Tyskland. "Men det er farligt at sige: 'Ja, vi forventer at regenerere et lem."

Skal vi fortsætte med at studere det?

Hovedspørgsmålet er: "Skal vi fortsætte med at studere menneskelig regenerering? Ville det være funktionelt?" Selvom mange forskere er optimistiske og villige til at yde en indsats, skal spørgsmålet om finansiering af projektet overvejes. Muneoka sagde, at fremtidige fremskridt afhænger af, hvor meget vi er villige til at bruge for at få menneskelig regenerering til at blive en realitet. "Det er et forpligtelsesspørgsmål, om det er muligt eller ej i mennesker," sagde Muneoka. "Nogen skal finansiere denne forskning"