A testrészek regenerálódása a maradandó sérülések végét jelenti

Milyen lenne a világ, ha újjászülethetnénk egy ujjunkat vagy lábujjunkat? Mi lenne, ha újra tudnánk növeszteni a szívet vagy a májat a sérült szív helyett? Ha lehetséges a testrészek újranövekedése, akkor nem lesz szükség szervdonor listára, protézisre, rehabilitációra vagy különböző gyógyszerekre.

A regeneráció haladó tudománya

A kutatók keresik a módját, hogyan váltsák valóra az újranövő testrészekről szóló álmokat. A megújuló testrészek egy gyorsan mozgó terület, amelyet regeneratív gyógyászatnak neveznek. A sérült és beteg szövetek és szervek pótlását ígéri. Sok kutató, aki állatokon végzett sejtszövetek regenerálódásával kapcsolatos vizsgálatokat, most embereken végzi azt, abban a reményben, hogy kutatásaik sikeresek lesznek.

Az 1980-as évek közepén Ken Muneoka, a Louisiana állambeli New Orleans-i Tulane Egyetem professzora olyan géneket azonosított, amelyek szabályozzák az egerek számjegyeinek növekedését. Muneoka felfedezte, hogy a fiatal egerek képesek regenerálni a lábujjakat. Folytatta az egerek lábujjainak tanulmányozását abban a reményben, hogy felfedezi, léteznek-e hasonló regenerációs mechanizmusok felnőtt emberekben. 2010-ben Munoka laboratóriuma megmutatta a lábujj regeneratív reakciójának fokozásának lehetőségét felnőtteknél. "Végső soron úgy gondolom, hogy képesek leszünk egy egérujjat és egy egérvégtagot regenerálni. Ha sikerül regenerálni egy ujjat, képesek leszünk regenerálni a szíveket és az izmokat" - mondta Muneoka.

Egy másik tanulmányban Ken Poss, az észak-karolinai Durham-i Duke Egyetem sejtbiológusa és kollégái kimutatták, hogy a zebrahal képes fehérjéből helyreállítani a sérült szívet.

Az Urbana-Champaign-i Illinoisi Egyetem sejt- és fejlődésbiológiai osztályának kutatói fej nélküli férgeket vizsgáltak, és átprogramozták a férgeket, hogy új fejet növesztjenek.

Lehetséges az emberek számára?

Alkalmazhatók-e a regeneráló tulajdonságok az emberre? Egyes kutatók szkeptikusak, és óvatosak az előrejelzésekkel. Más kutatók szerint ez nem csak lehetséges, de tíz év múlva valósággá válik. "Tizenöt évvel ezelőtt ötven évet mondtunk volna, de most akár tíz év is lehet" - mondta Poss.

Sokan nincsenek tisztában azzal, hogy az embereknek van regenerációs képessége. Testünk folyamatosan újjáépíti magát sejtszinten, hogy helyrehozza a sérüléseket és begyógyítsa a sebeket. Ezenkívül a kisgyermekek időnként újranövesztik az ujj- vagy lábujjaik hegyét, mivel amputálták. A felnőttek regenerálhatják májuk egy részét, miután megsérült.

A kutatók képesek voltak regenerálni az emberi sejtszöveteket, de csak laboratóriumban, őssejteken keresztül. A csontvelőben lévő őssejtek friss vérsejteket és őssejteket hozhatnak létre a bőrben, amelyek hegszöveteket növeszthetnek, hogy lezárják a sebet.

A San Francisco-i Kaliforniai Egyetem Gladstone Intézetének kutatói az emberi hegszövetet elektromosan vezető szövetté alakították, amelyek dobogó szívsejtekhez hasonlítanak egy laboratóriumi edényben néhány kulcsgén átrendezésével. Korábban szívroham által károsodott egereken végezték; azt jósolják, hogy segíthet azokon az embereken, akik szívrohamon szenvedtek.

Alicia El Haj professzor, az Egyesült Királyság Newscatle-i Keele Egyetem orvostudományi és technológiai intézetének igazgatója a törött csontok és a sérült porcok helyreállításán dolgozik. El Haj és csapata kifejlesztett egy injektálható gélt, amely olyan őssejteket tartalmaz, amelyek felületéhez apró mágneses részecskék kapcsolódnak. Amikor a területet mágneses mezővel stimulálják, képesek megismételni a mechanikai erőt, hogy lehetővé tegyék a csontok sűrűbbé válását. El Haj reméli, hogy a következő öt éven belül nyomvonalakat indíthat el a betegek körében.

A kanadai kutatók megpróbálják feltárni az emberi test regenerációjának titkait. Dr. Ian Rogers a torontói Mount Sinai Kórházban egy póthasnyálmirigyen dolgozik, amely egy laboratóriumban megnő, majd 1-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegekbe helyezik, hogy helyreállítsák inzulintermelésüket. Jelenleg Rogers és csapata a hasnyálmirigyet sebészeti szivacsból építi fel, de Rogers elismeri, hogy a hasnyálmirigy elkészítése bonyolult. "Jelenleg az a célunk, hogy egy-két évig kezeljük" - mondja Rogers.

Az egyetlen elsődleges szerv, amelyet sikeresen átültettek egy páciensbe, egy laboratóriumban növesztett légcső, amelyet egy állványon nőtt őssejtekből hoztak létre. Az őssejteket a páciens csontvelőjéből vették ki, és olyan állványra ültették be, amelyet úgy hoztak létre, hogy az adományozott légcsövet lecsíkozták a sejtekből. Egy egyesült királyságbeli betegnek, aki a tuberkulózis egy ritka formája következtében megsérült a légcsöve, három hüvelyk hosszú, laboratóriumban növesztett légcsövet ültettek át. Ezenkívül egy kétéves kislány laboratóriumban növesztett légcsőtranszplantációt kapott, amelyet műanyagszálakból és saját őssejtjéből készítettek. Sajnos a műtét után három hónappal meghalt.

Praktikus lesz?

Ha ez valósággá válik, mennyi ideig tart egy csont, egy hasnyálmirigy vagy egy kar újranövése? Egyes szkeptikusok azzal érvelnek, hogy egy új szerv termesztése több évig tart, ezért időigényes és nem praktikus. David M. Gardiner, a California-Irvine-i Egyetem fejlődés- és sejtbiológia professzora, aki a végtag-regeneráció kutatási program vezető kutatója, nem ért egyet. "Strukturálni kell a regenerálódáshoz. A fibroblasztok – egy olyan sejttípus, amely a szövet vázát képezi – elkészítik a tervet. Úgy gondolom, hogy hosszú távon képesek leszünk regenerálódni, de ehhez meg kell határoznunk ki az információs rácsból."

Azonban azt mondani, hogy ez megtörténik, reménytelen álmot ad az embereknek. "Elképzelhetjük, hogy a tudást a szervek vagy szövetek növekedésének elősegítésére használjuk" - Elly Tanaka, aki a németországi Max Planck Intézetben szalamandrák regenerációját tanulmányozza. „De veszélyes azt mondani: „Igen, azt várjuk, hogy újratermeljünk egy végtagot”.

Tanulmányozzuk tovább?

A fő kérdés a következő: "Folytassuk-e az emberi regeneráció tanulmányozását? Működőképes?" Annak ellenére, hogy sok kutató optimista és hajlandó erőfeszítéseket tenni, meg kell fontolni a projekt finanszírozásának kérdését. Muneoka szerint a jövőbeli fejlődés attól függ, hogy mennyit vagyunk hajlandók költeni arra, hogy az emberi regeneráció valósággá váljon. "Elkötelezettség kérdése, hogy ez lehetséges-e emberben vagy sem" - mondta Muneoka. "Valakinek finanszíroznia kell ezt a kutatást"