Die Regeneration von Körperteilen bedeutet das Ende bleibender Verletzungen

Wie würde die Welt aussehen, wenn wir einen Finger oder Zeh nachwachsen lassen könnten? Was wäre, wenn wir ein Herz oder eine Leber nachwachsen lassen könnten, um ein beschädigtes zu ersetzen? Wenn das Nachwachsen von Körperteilen möglich ist, sind keine Organspenderliste, Prothesen, Rehabilitation oder andere Medikamente erforderlich.

Die fortschrittliche Wissenschaft der Regeneration

Forscher finden Wege, Träume von nachwachsenden Körperteilen Wirklichkeit werden zu lassen. Das Nachwachsen von Körperteilen ist ein schnelllebiges Gebiet, das als regenerative Medizin bekannt ist. Es verspricht, beschädigte und erkrankte Gewebe und Organe zu ersetzen. Viele Forscher, die Studien zur Regeneration von Zellgewebe an Tieren durchgeführt haben, führen diese jetzt am Menschen durch, in der Hoffnung, dass ihre Forschung erfolgreich sein wird.

Mitte der 1980er Jahre hat Ken Muneoka, Professor an der Tulane University in New Orleans, Louisiana, Gene identifiziert, die das Wachstum der Ziffern bei Mäusen regulieren. Muneoka entdeckte, dass junge Mäuse einen Zeh regenerieren können. Er untersuchte weiterhin Mäusezehen in der Hoffnung, herauszufinden, ob ähnliche Regenerationsmechanismen bei erwachsenen Menschen existieren. Im Jahr 2010 zeigte das Labor von Munoka die Möglichkeit, die regenerative Reaktion eines Zehs bei Erwachsenen zu verbessern. „Letztendlich denke ich, dass wir in der Lage sein werden, einen Mausfinger und ein Mausglied zu regenerieren. Wenn wir einen Finger regenerieren können, sollten wir in der Lage sein, Herzen und Muskeln zu regenerieren“, sagte Muneoka

In einer anderen Studie zeigten Ken Poss, ein Zellbiologe an der Duke University in Durham, North Carolina, und seine Kollegen, dass ein Zebrafisch die Fähigkeit besitzt, ein beschädigtes Herz aus Protein zu reparieren.

An der Universität von Illinois in Urbana-Champaign untersuchten Forscher der Abteilung für Zell- und Entwicklungsbiologie kopflose Würmer und programmierten die Würmer neu, um einen neuen Kopf nachwachsen zu lassen.

Ist es für Menschen möglich?

Können regenerative Eigenschaften auf den Menschen übertragen werden? Einige Forscher sind skeptisch und vorsichtig mit Vorhersagen. Andere Forscher glauben, dass dies nicht nur möglich ist, sondern in zehn Jahren Realität sein wird. „Vor fünfzehn Jahren hätten wir fünfzig Jahre gesagt, aber jetzt könnten es schon zehn Jahre sein“, sagte Poss.

Vielen ist nicht bewusst, dass Menschen regenerative Fähigkeiten haben. Unser Körper baut sich auf zellulärer Ebene ständig neu auf, um Schäden zu beheben und Wunden zu heilen. Darüber hinaus kann kleinen Kindern gelegentlich eine Fingerkuppe oder eine Zehenspitze nachwachsen, da sie amputiert wurde. Erwachsene können einen Teil ihrer Leber nach einer Schädigung regenerieren.

Forscher konnten menschliches Zellgewebe regenerieren, aber nur in einem Labor durch Stammzellen. Stammzellen in einem Knochenmark können frische Blutzellen und Stammzellen in der Haut bilden, die Narbengewebe wachsen lassen können, um eine Wunde zu versiegeln.

Forscher der Gladstone Institute an der University of California, San Francisco, verwandelten menschliches Narbengewebe in einer Laborschale in elektrisch leitfähiges Gewebe, das schlagenden Herzzellen ähnelte, indem sie einige Schlüsselgene neu anordneten. Es wurde zuvor an Mäusen durchgeführt, die durch Herzinfarkte geschädigt wurden; Sie sagen voraus, dass es Menschen helfen könnte, die an Herzinfarkten gelitten haben.

Professor Alicia El Haj, Direktorin des Instituts für Wissenschaft und Technologie in der Medizin an der Keele University in Newscatle, Großbritannien, arbeitet an der Reparatur gebrochener Knochen und beschädigter Knorpel. El Haj und ihr Team entwickelten ein injizierbares Gel, das Stammzellen enthält, an deren Oberfläche winzige magnetische Partikel angebracht sind. Wenn sie den Bereich mit einem Magnetfeld stimulieren, können sie die mechanische Kraft replizieren, damit die Knochen dichter wachsen. El Haj hofft, innerhalb der nächsten fünf Jahre Studien bei Patienten beginnen zu können.

Forscher in Kanada versuchen, die Geheimnisse der Regeneration im menschlichen Körper zu knacken. Dr. Ian Rogers vom Mount Sinai Hospital in Toronto arbeitet an einer Ersatz-Bauchspeicheldrüse, die in einem Labor wachsen und dann Patienten mit Typ-1-Diabetes eingesetzt werden soll, um ihre Insulinproduktion wiederherzustellen. In diesem Stadium bauen Rogers und sein Team eine Bauchspeicheldrüse aus einem chirurgischen Schwamm, aber Rogers gibt zu, dass die Herstellung einer Bauchspeicheldrüse kompliziert ist. "Im Moment ist es unser Ziel, ein oder zwei Jahre lang zu behandeln", sagt Rogers.

Das einzige Primärorgan, das einem Patienten erfolgreich transplantiert wurde, ist eine im Labor gezüchtete Luftröhre, die aus Stammzellen hergestellt wurde, die auf einem Gerüst gewachsen sind. Die Stammzellen wurden dem Knochenmark des Patienten entnommen und auf ein Gerüst implantiert, das durch Abstreifen einer gespendeten Luftröhre von seinen Zellen geschaffen wurde. Einer Patientin im Vereinigten Königreich, die nach einer seltenen Form von Tuberkulose Schäden an ihrer Luftröhre erlitten hatte, wurde eine drei Zoll lange, im Labor gezüchtete Luftröhre transplantiert. Außerdem erhielt ein zweijähriges Mädchen ein im Labor gezüchtetes Luftröhrentransplantat, das aus Kunststofffasern und ihren eigenen Stammzellen hergestellt wurde. Leider starb sie drei Monate nach ihrer Operation.

Wird es praktisch sein?

Wenn dies Realität wird, wie lange wird es dauern, bis ein Knochen, eine Bauchspeicheldrüse oder ein Arm nachwächst? Einige Skeptiker argumentieren, dass das Züchten eines neuen Organs mehrere Jahre dauern wird und daher zeitaufwändig und unpraktisch ist. David M. Gardiner, Professor für Entwicklungs- und Zellbiologie an der University of California-Irvine und Hauptforscher des Forschungsprogramms Limb Regeneration, ist anderer Meinung. „Um sich zu regenerieren, muss man strukturieren. Die Fibroblasten – ein Zelltyp, der das Gerüst für das Gewebe bildet – bilden den Bauplan. Ich denke, dass wir langfristig in der Lage sein werden, uns zu regenerieren, aber dazu müssen wir rechnen.“ aus dem Informationsraster."

Zu sagen, dass es passieren wird, gibt den Menschen jedoch einen hoffnungslosen Traum. „Wir können uns vorstellen, das Wissen zu nutzen, um das Wachstum von Organen oder Geweben zu fördern“, Elly Tanaka, die am Max-Planck-Institut in Deutschland die Regeneration bei Salamandern untersucht. "Aber es ist gefährlich zu sagen: 'Ja, wir erwarten, ein Glied zu regenerieren.'

Sollen wir es weiter studieren?

Die Hauptfrage lautet: „Sollten wir die menschliche Regeneration weiter untersuchen? Wäre sie funktionsfähig?“ Auch wenn viele Forscher optimistisch und bereit sind, sich anzustrengen, muss die Frage der Finanzierung des Projekts berücksichtigt werden. Muneoka sagte, dass zukünftige Fortschritte davon abhängen, wie viel wir bereit sind auszugeben, um die menschliche Regeneration Wirklichkeit werden zu lassen. "Es ist eine Verpflichtungsfrage, ob es beim Menschen möglich ist oder nicht", sagte Muneoka. "Jemand muss diese Forschung finanzieren"