Endurnýjun líkamshluta þýðir endalok varanlegra meiðsla

Hvernig væri heimurinn ef við gætum stækkað fingur eða tá aftur? Hvað ef við gætum endurræktað hjarta eða lifur í staðinn fyrir skemmd? Ef mögulegt er að stækka líkamshluta að nýju er engin þörf fyrir líffæragjafalista, stoðtæki, endurhæfingu eða önnur lyf.

Framfarandi vísindi endurnýjunar

Vísindamenn eru að finna leiðir til að gera drauma um endurvaxandi líkamshluta að veruleika. Endurvaxandi líkamshlutar er hraðvirkt sviði sem er þekkt sem endurnýjandi lyf. Það lofar að skipta um skemmda og sjúka vefi og líffæri. Margir vísindamenn sem hafa stundað rannsóknir á endurnýjun frumuvefja á dýrum gera það nú á mönnum, með von um að rannsóknir þeirra beri árangur.

Um miðjan níunda áratuginn hefur Ken Muneoka, prófessor við Tulane háskólann í New Orleans, Louisiana, verið að bera kennsl á gen sem stjórna vexti tölustafa í músum. Muneoka uppgötvaði að ungar mýs geta endurnýjað tá. Hann hélt áfram að rannsaka tær músa með von um að komast að því hvort svipaðar endurnýjunaraðferðir væru til í fullorðnum mönnum. Árið 1980 sýndi rannsóknarstofa Munoka möguleika á að auka endurnýjunarviðbrögð tá hjá fullorðnum. "Á endanum held ég að við munum geta endurnýjað músastaf og múslimi. Ef við getum endurskapað tölustaf ættum við að geta endurnýjað hjörtu og vöðva," sagði Muneoka

Í annarri rannsókn sýndu Ken Poss, frumulíffræðingur við Duke háskólann í Durham, Norður-Karólínu, og samstarfsmenn hans fram á að sebrafiskur hefur getu til að gera við skemmd hjarta úr próteini.

Við háskólann í Illinois í Urbana-Champaign rannsökuðu vísindamenn í frumu- og þroskalíffræðideild höfuðlausa orma og þeir endurforrituðu ormana til að endurvekja nýtt höfuð.

Er það mögulegt fyrir menn?

Er hægt að nota endurnýjandi eiginleika á menn? Sumir vísindamenn eru efins og eru varkárir í að spá fyrir um. Aðrir vísindamenn telja að það sé ekki aðeins mögulegt heldur verði það að veruleika eftir tíu ár. "Fyrir fimmtán árum hefðum við sagt fimmtíu ár, en það gæti verið eins fljótt og tíu ár núna," sagði Poss.

Margir eru ekki meðvitaðir um að menn hafi endurnýjunarhæfileika. Líkamar okkar eru stöðugt að endurbyggja sig á frumustigi til að laga skemmdir og græða sár. Að auki geta ung börn stundum vaxið aftur fingurgóma eða táodd, þar sem hann hefur verið skorinn af. Fullorðnir geta endurnýjað hluta af lifrinni sinni þegar þeir hafa skemmst.

Vísindamenn gátu endurnýjað frumuvef mannsins en aðeins á rannsóknarstofu í gegnum stofnfrumur. Stofnfrumur í beinmerg geta búið til ferskar blóðfrumur og stofnfrumur í húðinni sem geta vaxið örvef til að þétta sár.

Vísindamenn frá Gladstone stofnununum við háskólann í Kaliforníu í San Francisco breyttu örvef manna í rafleiðandi vef sem líkist sláandi hjartafrumum, í rannsóknarstofudiski með því að endurraða nokkrum lykilgenum. Það var áður framkvæmt í músum sem skemmdust af hjartaáföllum; þeir spá því að það gæti hjálpað mönnum sem hafa fengið hjartaáfall.

Prófessor Alicia El Haj, forstöðumaður vísinda- og tæknistofnunar í læknisfræði við Keele háskólann í Newscatle í Bretlandi, vinnur að því að gera við brotin bein og skemmd brjósk. El Haj og teymi hennar þróuðu inndælanlegt hlaup sem inniheldur stofnfrumur sem hafa örsmáar segulmagnaðir agnir festar við yfirborð þeirra. Þegar þeir örva svæðið með segulsviði geta þeir endurtekið vélræna kraftinn til að leyfa beinunum að þéttast. El Haj vonast til að hefja slóðir hjá sjúklingum á næstu fimm árum.

Rannsakendur í Kanada eru að reyna að brjóta upp leyndarmál endurnýjunar í mannslíkamanum. Dr. Ian Rogers á Mount Sinai sjúkrahúsinu í Toronto er að vinna að uppbótar brisi sem mun vaxa í rannsóknarstofu og síðan komið fyrir hjá sjúklingum sem eru með sykursýki af tegund 1 til að endurheimta insúlínframleiðslu sína. Á þessu stigi eru Rogers og teymi hans að byggja bris úr skurðsvampi, en Rogers viðurkennir að það sé flókið að búa til bris. „Núna er markmið okkar að meðhöndla í eitt eða tvö ár,“ segir Rogers.

Eina frumlíffærið sem tókst að græða í sjúkling er loftpípa sem ræktuð er í tilraunastofu sem er búin til úr stofnfrumum sem uxu á vinnupalli. Stofnfrumurnar voru teknar úr beinmerg sjúklingsins og settar í vinnupalla sem var búið til með því að strípa gjafabarka af frumum hans. Sjúklingur í Bretlandi, sem hafði orðið fyrir skemmdum á barka sínum í kjölfar sjaldgæfrar berkla, fékk þriggja tommu langa öndunarpípu sem var vaxin á rannsóknarstofu. Einnig fékk tveggja ára stúlka öndunarígræðslu sem ræktuð var á rannsóknarstofu sem var gerð úr plasttrefjum og hennar eigin stofnfrumum. Því miður lést hún þremur mánuðum eftir aðgerðina.

Verður það praktískt?

Ef þetta verður að veruleika, hversu langan tíma mun það taka að endurvaxa bein, bris eða handlegg? Sumir efasemdarmenn halda því fram að ræktun nýs líffæris muni taka nokkur ár og því tímafrekt og óframkvæmanlegt. David M. Gardiner, prófessor í þroska- og frumulíffræði við háskólann í Kaliforníu-Irvine, sem er aðalrannsakandi í rannsóknaráætluninni um endurnýjun útlima, er ósammála því. "Þú þarft að byggja upp til að endurnýjast. Fibroblasts - tegund af frumum sem myndar ramma fyrir vef - gerir teikninguna. Ég held að til lengri tíma litið munum við geta endurnýjað, en til að gera það þurfum við að reikna út út upplýsinganetið."

Hins vegar að segja að það muni gerast gefur fólki vonlausan draum. „Við getum séð fyrir okkur að nota þekkinguna til að stuðla að vexti líffæra eða vefja,“ Elly Tanaka, sem rannsakar endurnýjun í salamöndrum við Max Planck stofnunina í Þýskalandi. „En það er hættulegt að segja: „Já, við gerum ráð fyrir að endurnýja útlim.“

Eigum við að halda áfram að rannsaka það?

Aðalspurningin er: "Eigum við að halda áfram að rannsaka endurnýjun manna? Væri það hagnýtt?" Þrátt fyrir að margir vísindamenn séu bjartsýnir og tilbúnir til að leggja sig fram þarf að huga að fjármögnun verkefnisins. Muneoka sagði að framfarir í framtíðinni væru háðar því hversu miklu við erum tilbúin að eyða til að endurnýjun mannsins verði að veruleika. „Það er skuldbindingaratriði hvort það sé mögulegt eða ekki í mönnum,“ sagði Muneoka. „Einhver verður að fjármagna þessar rannsóknir“