Η αναγέννηση τμημάτων του σώματος σημαίνει το τέλος των μόνιμων τραυματισμών

Πώς θα ήταν ο κόσμος αν μπορούσαμε να ξαναβγάλουμε ένα δάχτυλο ή ένα δάχτυλο; Τι θα γινόταν αν μπορούσαμε να αναγεννήσουμε μια καρδιά ή ένα συκώτι για να αντικαταστήσουμε ένα κατεστραμμένο; Εάν είναι δυνατή η εκ νέου ανάπτυξη τμημάτων του σώματος, δεν θα υπάρχει ανάγκη για λίστα δωρητών οργάνων, προσθετική, αποκατάσταση ή διαφορετικά φάρμακα.

Η προηγμένη επιστήμη της αναγέννησης

Οι ερευνητές βρίσκουν τρόπους για να μετατρέψουν τα όνειρα για εκ νέου ανάπτυξη μελών του σώματος σε πραγματικότητα. Η αναγέννηση τμημάτων του σώματος είναι ένα ταχέως κινούμενο πεδίο που είναι γνωστό ως αναγεννητική ιατρική. Υπόσχεται να αντικαταστήσει κατεστραμμένους και άρρωστους ιστούς και όργανα. Πολλοί ερευνητές που διεξήγαγαν μελέτες για την αναγέννηση κυτταρικών ιστών σε ζώα, τώρα τη διενεργούν σε ανθρώπους, με την ελπίδα ότι η έρευνά τους θα είναι επιτυχής.

Στα μέσα της δεκαετίας του 1980, ο Ken Muneoka, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Tulane στη Νέα Ορλεάνη της Λουιζιάνα, εντόπισε γονίδια που ρυθμίζουν την ανάπτυξη των δακτύλων στα ποντίκια. Ο Muneoka ανακάλυψε ότι τα νεαρά ποντίκια μπορούν να αναγεννήσουν ένα δάχτυλο του ποδιού. Συνέχισε να μελετά τα δάχτυλα των ποδιών σε ποντίκια με την ελπίδα να ανακαλύψει αν υπάρχουν παρόμοιοι αναγεννητικοί μηχανισμοί σε ενήλικους ανθρώπους. Το 2010, το εργαστήριο του Munoka έδειξε τη δυνατότητα ενίσχυσης της αναγεννητικής απόκρισης ενός δακτύλου του ποδιού σε ενήλικα. "Τελικά πιστεύω ότι θα μπορέσουμε να αναγεννήσουμε ένα ψηφίο ποντικιού και ένα άκρο ποντικιού. Εάν μπορούμε να αναγεννήσουμε ένα ψηφίο, θα πρέπει να είμαστε σε θέση να αναγεννήσουμε τις καρδιές και τους μύες", δήλωσε ο Muneoka

Σε μια άλλη μελέτη, ο Ken Poss, κυτταρικός βιολόγος στο Πανεπιστήμιο Duke στο Durham της Βόρειας Καρολίνας, και οι συνεργάτες του απέδειξαν ότι ένα ψάρι ζέβρα έχει την ικανότητα να επισκευάζει μια κατεστραμμένη καρδιά από πρωτεΐνη.

Στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόις στο Urbana-Champaign, ερευνητές στο τμήμα κυτταρικής και αναπτυξιακής βιολογίας μελέτησαν ακέφαλα σκουλήκια και επαναπρογραμμάτισαν τα σκουλήκια για να ξαναγεννήσουν ένα νέο κεφάλι.

Είναι δυνατόν για τους ανθρώπους;

Μπορούν να εφαρμοστούν αναγεννητικές ιδιότητες στον άνθρωπο; Ορισμένοι ερευνητές είναι δύσπιστοι και είναι προσεκτικοί να προβλέπουν. Άλλοι ερευνητές πιστεύουν ότι όχι μόνο είναι δυνατό, αλλά θα γίνει πραγματικότητα σε δέκα χρόνια από τώρα. «Πριν από δεκαπέντε χρόνια θα λέγαμε πενήντα χρόνια, αλλά θα μπορούσε να είναι μόλις δέκα χρόνια τώρα», είπε ο Poss.

Πολλοί δεν γνωρίζουν ότι οι άνθρωποι έχουν αναγεννητικές ικανότητες. Το σώμα μας αναδομείται συνεχώς σε κυτταρικό επίπεδο για να διορθώσει τις βλάβες και να επουλώσει τις πληγές. Επιπλέον, τα μικρά παιδιά μπορούν περιστασιακά να ξαναβγάλουν την άκρη του δακτύλου ή την άκρη του ποδιού, δεδομένου ότι έχει ακρωτηριαστεί. Οι ενήλικες μπορούν να αναγεννήσουν ένα τμήμα του ήπατός τους μόλις υποστεί βλάβη.

Οι ερευνητές μπόρεσαν να αναγεννήσουν τους ανθρώπινους κυτταρικούς ιστούς αλλά μόνο σε εργαστήριο μέσω βλαστοκυττάρων. Τα βλαστοκύτταρα στο μυελό των οστών μπορούν να δημιουργήσουν φρέσκα κύτταρα αίματος και βλαστοκύτταρα στο δέρμα που μπορούν να αναπτύξουν ουλώδεις ιστούς για να σφραγίσουν μια πληγή.

Ερευνητές από τα Ινστιτούτα Gladstone, στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, στο Σαν Φρανσίσκο, μετέτρεψαν τον ανθρώπινο ουλώδη ιστό σε ηλεκτρικά αγώγιμο ιστό που μοιάζει με παλλόμενα καρδιακά κύτταρα, σε ένα πιάτο εργαστηρίου, αναδιατάσσοντας μερικά βασικά γονίδια. Διεξήχθη στο παρελθόν σε ποντίκια που είχαν υποστεί βλάβη από καρδιακή προσβολή. προβλέπουν ότι θα μπορούσε να βοηθήσει ανθρώπους που έχουν υποφέρει από καρδιακή προσβολή.

Η καθηγήτρια Alicia El Haj, διευθύντρια του ινστιτούτου επιστήμης και τεχνολογίας στην ιατρική στο Πανεπιστήμιο Keele στο Newscatle του Ηνωμένου Βασιλείου, εργάζεται για την αποκατάσταση σπασμένων οστών και κατεστραμμένου χόνδρου. Η El Haj και η ομάδα της ανέπτυξαν ένα ενέσιμο τζελ που περιέχει βλαστοκύτταρα που έχουν μικροσκοπικά μαγνητικά σωματίδια συνδεδεμένα στην επιφάνειά τους. Όταν διεγείρουν την περιοχή με μαγνητικό πεδίο, μπορούν να αναπαράγουν τη μηχανική δύναμη για να επιτρέψουν στα οστά να γίνουν πιο πυκνά. Ο El Haj ελπίζει να ξεκινήσει μονοπάτια σε ασθενείς μέσα στα επόμενα πέντε χρόνια.

Ερευνητές του Καναδά προσπαθούν να σπάσουν τα μυστικά της αναγέννησης στο ανθρώπινο σώμα. Ο Δρ Ian Rogers στο νοσοκομείο Mount Sinai στο Τορόντο εργάζεται σε ένα παγκρέατος αντικατάστασης που θα αναπτυχθεί σε εργαστήριο και στη συνέχεια θα τοποθετηθεί σε ασθενείς με διαβήτη τύπου 1 για να αποκαταστήσει την παραγωγή ινσουλίνης τους. Σε αυτό το στάδιο, ο Rogers και η ομάδα του κατασκευάζουν το πάγκρεας από ένα χειρουργικό σφουγγάρι, αλλά ο Rogers παραδέχεται ότι η κατασκευή ενός παγκρέατος είναι περίπλοκη. «Αυτή τη στιγμή ο στόχος μας είναι να κάνουμε θεραπεία για ένα ή δύο χρόνια», λέει ο Rogers.

Το μόνο πρωταρχικό όργανο που μεταμοσχεύτηκε επιτυχώς σε έναν ασθενή είναι μια εργαστηριακή τραχεία που δημιουργήθηκε από βλαστοκύτταρα που αναπτύχθηκαν σε ένα ικρίωμα. Τα βλαστοκύτταρα ελήφθησαν από τον μυελό των οστών του ασθενούς και εμφυτεύτηκαν σε ένα ικρίωμα που δημιουργήθηκε με την απογύμνωση των κυττάρων της δωρεάς τραχείας. Μια ασθενής στο Ηνωμένο Βασίλειο, η οποία είχε υποστεί βλάβη στην τραχεία της μετά από μια σπάνια μορφή φυματίωσης, μεταμόσχευσε μια τραχεία μήκους τριών ιντσών που αναπτύχθηκε στο εργαστήριο. Επίσης, ένα κοριτσάκι δύο ετών έλαβε μια εργαστηριακή μεταμόσχευση τραχείας που έγινε από πλαστικές ίνες και τα δικά της βλαστοκύτταρα. Δυστυχώς, πέθανε τρεις μήνες μετά την εγχείρησή της.

Θα είναι πρακτικό;

Εάν αυτό γίνει πραγματικότητα, πόσος χρόνος θα χρειαστεί για να αναπτυχθεί ξανά ένα οστό, ένα πάγκρεας ή ένας βραχίονας; Ορισμένοι σκεπτικιστές υποστηρίζουν ότι η ανάπτυξη ενός νέου οργάνου θα διαρκέσει αρκετά χρόνια, και ως εκ τούτου είναι χρονοβόρα και μη πρακτική. Ο David M. Gardiner, καθηγητής αναπτυξιακής και κυτταρικής βιολογίας στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια-Irvine, ο οποίος είναι κύριος ερευνητής στο ερευνητικό πρόγραμμα Limb Regeneration, διαφωνεί. "Χρειάζεται να δομηθείς για να αναγεννηθείς. Οι ινοβλάστες - ένας τύπος κυττάρου που σχηματίζει το πλαίσιο για τον ιστό - κάνει το σχέδιο. Νομίζω ότι μακροπρόθεσμα θα είμαστε σε θέση να αναγεννόμαστε, αλλά για να το κάνουμε αυτό, θα πρέπει να καταλάβουμε έξω από το πλέγμα πληροφοριών."

Ωστόσο, το να λες ότι θα συμβεί δίνει στους ανθρώπους ένα απελπιστικό όνειρο. «Μπορούμε να οραματιστούμε τη χρήση της γνώσης για την προώθηση της ανάπτυξης οργάνων ή ιστών», η Elly Tanaka, η οποία μελετά την αναγέννηση σε σαλαμάνδρες στο Ινστιτούτο Max Planck στη Γερμανία. «Αλλά είναι επικίνδυνο να πούμε, «Ναι, περιμένουμε να αναγεννήσουμε ένα άκρο».

Πρέπει να συνεχίσουμε να το μελετάμε;

Το κύριο ερώτημα είναι, "Πρέπει να συνεχίσουμε να μελετάμε την ανθρώπινη αναγέννηση; Θα ήταν λειτουργική;" Παρόλο που πολλοί ερευνητές είναι αισιόδοξοι και πρόθυμοι να καταβάλουν προσπάθεια, το θέμα της χρηματοδότησης του έργου πρέπει να εξεταστεί. Ο Muneoka είπε ότι η μελλοντική πρόοδος εξαρτάται από το πόσα είμαστε διατεθειμένοι να δαπανήσουμε για να γίνει πραγματικότητα η ανθρώπινη αναγέννηση. «Είναι θέμα δέσμευσης είτε είναι δυνατό είτε όχι στον άνθρωπο», είπε ο Μουνεόκα. "Κάποιος πρέπει να χρηματοδοτήσει αυτήν την έρευνα"