Regeneracija dijelova tijela znači kraj trajnim ozljedama

Kakav bi svijet bio da nam ponovno naraste prst na ruci ili nozi? Što ako bismo mogli ponovno uzgojiti srce ili jetru da zamijenimo oštećenu? Ako je moguć ponovni rast dijelova tijela, neće biti potrebe za popisom donatora organa, protetikom, rehabilitacijom ili različitim lijekovima.

Napredna znanost o regeneraciji

Istraživači pronalaze načine da snove o ponovnom rastu dijelova tijela pretvore u stvarnost. Ponovni rast dijelova tijela je brzo razvijajuće područje koje je poznato kao regenerativna medicina. Obećava nadomjestiti oštećena i bolesna tkiva i organe. Mnogi znanstvenici koji su provodili studije regeneracije staničnih tkiva na životinjama sada to provode i na ljudima, s nadom da će njihova istraživanja biti uspješna.

Sredinom 1980-ih, Ken Muneoka, profesor na Sveučilištu Tulane u New Orleansu, Louisiana, identificirao je gene koji reguliraju rast prstiju kod miševa. Muneoka je otkrio da mladi miševi mogu regenerirati nožni prst. Nastavio je proučavati mišje prste s nadom da će otkriti postoje li slični regenerativni mehanizmi kod odraslih ljudi. Godine 2010. Munokin laboratorij pokazao je mogućnost poboljšanja regenerativnog odgovora nožnog prsta kod odraslih. "U konačnici mislim da ćemo moći regenerirati mišji prst i mišji ud. Ako možemo regenerirati prst, trebali bismo moći regenerirati srca i mišiće", rekao je Muneoka

U drugoj studiji, Ken Poss, stanični biolog sa Sveučilišta Duke u Durhamu, Sjeverna Karolina, i njegovi kolege pokazali su da riba zebra ima sposobnost popraviti oštećeno srce iz proteina.

Na Sveučilištu Illinois u Urbana-Champaignu, istraživači na odjelu za staničnu i razvojnu biologiju proučavali su crve bez glave i reprogramirali su crve da im ponovno izraste nova glava.

Je li to moguće za ljude?

Mogu li se regenerativna svojstva primijeniti na ljude? Neki istraživači su skeptični i oprezni u predviđanjima. Drugi istraživači misle da je to ne samo moguće, nego da će biti stvarnost za deset godina. Prije petnaest godina rekli bismo pedeset godina, ali sada bi to moglo biti već deset godina, rekao je Poss.

Mnogi nisu svjesni da ljudi imaju regenerativne sposobnosti. Naša se tijela neprestano obnavljaju na staničnoj razini kako bi popravila štetu i zacijelila rane. Osim toga, maloj djeci povremeno može ponovno izrasti vrh prsta ili nožnog prsta, s obzirom da je amputiran. Odrasle osobe mogu regenerirati dio svoje jetre nakon oštećenja.

Istraživači su uspjeli regenerirati ljudska stanična tkiva, ali samo u laboratoriju pomoću matičnih stanica. Matične stanice u koštanoj srži mogu stvoriti svježe krvne stanice i matične stanice u koži koje mogu stvoriti ožiljno tkivo za zatvaranje rane.

Istraživači s Instituta Gladstone na Kalifornijskom sveučilištu u San Franciscu pretvorili su ljudsko ožiljno tkivo u električno vodljivo tkivo nalik stanicama srca koje kucaju, u laboratorijskoj posudi preuređivanjem nekoliko ključnih gena. Prethodno je provedeno na miševima koji su bili oštećeni srčanim udarom; predviđaju da bi moglo pomoći ljudima koji su patili od srčanog udara.

Profesorica Alicia El Haj, ravnateljica instituta za znanost i tehnologiju u medicini na Sveučilištu Keele u Newscatleu, Velika Britanija, radi na popravljanju slomljenih kostiju i oštećene hrskavice. El Haj i njezin tim razvili su gel za ubrizgavanje koji sadrži matične stanice na čije su površine pričvršćene sićušne magnetske čestice. Kada stimuliraju područje magnetskim poljem, mogu ponoviti mehaničku silu kako bi kosti postale gušće. El Haj se nada da će započeti s istraživanjima pacijenata u sljedećih pet godina.

Istraživači iz Kanade pokušavaju proniknuti u tajne regeneracije u ljudskim tijelima. Dr. Ian Rogers iz bolnice Mount Sinai u Torontu radi na zamjenskoj gušterači koja će rasti u laboratoriju i zatim se stavljati u pacijente s dijabetesom tipa 1 kako bi se obnovila njihova proizvodnja inzulina. U ovoj fazi Rogers i njegov tim grade gušteraču od kirurške spužve, ali Rogers priznaje da je stvaranje gušterače komplicirano. "Trenutno nam je cilj liječiti godinu ili dvije", kaže Rogers.

Jedini primarni organ koji je uspješno presađen u pacijenta je laboratorijski uzgojen dušnik stvoren od matičnih stanica koje su rasle na skeli. Matične stanice uzete su iz pacijentove koštane srži i implantirane na skelu koja je stvorena uklanjanjem stanica s donirane traheje. Pacijentici iz Ujedinjenog Kraljevstva, koja je pretrpjela oštećenje dušnika nakon rijetkog oblika tuberkuloze, transplantiran je dušnik dug tri inča uzgojen u laboratoriju. Također, dvogodišnja djevojčica dobila je laboratorijski uzgojen transplantat dušnika koji je napravljen od plastičnih vlakana i njezinih vlastitih matičnih stanica. Nažalost, umrla je tri mjeseca nakon operacije.

Hoće li biti praktično?

Ako ovo postane stvarnost, koliko će vremena trebati da ponovno izraste kost, gušterača ili ruka? Neki skeptici tvrde da će uzgoj novog organa trajati nekoliko godina, te da će stoga biti dugotrajan i nepraktičan. David M. Gardiner, profesor razvojne i stanične biologije na Sveučilištu California-Irvine, koji je glavni istraživač u istraživačkom programu Limb Regeneration, ne slaže se s tim. "Morate se strukturirati da biste se regenerirali. Fibroblasti – vrsta stanice koja čini okvir za tkivo – čine nacrt. Mislim da ćemo se dugoročno moći regenerirati, ali da bismo to učinili, morat ćemo shvatiti izvan informacijske mreže."

Međutim, reći da će se to dogoditi ljudima daje beznadan san. "Možemo zamisliti korištenje znanja za poticanje rasta organa ili tkiva", Elly Tanaka, koja proučava regeneraciju daždevnjaka na Institutu Max Planck u Njemačkoj. "Ali opasno je reći: 'Da, očekujemo regeneraciju uda."

Trebamo li ga nastaviti proučavati?

Glavno pitanje je: "Trebamo li nastaviti proučavati ljudsku regeneraciju? Bi li bila funkcionalna?" Iako su mnogi istraživači optimistični i voljni uložiti trud, potrebno je razmotriti pitanje financiranja projekta. Muneoka je rekao da budući napredak ovisi o tome koliko smo spremni potrošiti da ljudska regeneracija postane stvarnost. "Pitanje je predanosti je li to moguće ili ne kod ljudi", rekao je Muneoka. "Netko mora financirati ovo istraživanje"