Gruntas, skirtas ataugančioms žmogaus galūnėms

Gyvūnų karalystėje gausu regeneracijos pavyzdžių: driežai ir salamandros visą laiką ataugina galūnes ir uodegas, lygiai taip pat jūrų žvaigždėms. https://blogs.scientificamerican.com/guest-blog/regeneration-the-axolotl-story/

Planarijos yra net liūdnai pagarsėjusios (ir galbūt nenorinčios) eksperimentų dalyvės auginant dvi galvas (https://www.youtube.com/watch?v=roZeOBZAa2Q). Ne todėl, kad norime turėti dvi galvas, bet kodėl žmonės negali atauginti prarastų organų, rankų ar kojų? 

Nors kai kurios mūsų kūno ląstelės turi regeneracinių gebėjimų – gyja oda, mūsų žarnyno gleivinė, kepenys – jos tai daro ribotai. Klasikinis biologijos kredo yra tas, kad kuo labiau specializuota ląstelės ar audinio funkcija, tuo mažesnė jos gebėjimas ataugti. Žmonėms kylant evoliucijos laiptais aukštyn, daugelis mūsų ląstelių peržengė diferenciacijos tašką, iš kurio nebegrįžta: galite ataugti kai kuriuos plaukus, bet nupjautas pirštas lieka kelmu.

Didėjant mūsų žinioms apie kamienines ląsteles ir jų galimybes diferencijuoti, atsirado sudėtingesnė audinių regeneravimo galimybė. Tiesą sakant, daktaras Levinas savo darbe įrodė, kad bioelektriniai signalai skatina ląstelių ir audinių diferenciaciją. Skaitykite apie jo sėkmę elektra stimuliuojant varliagyvių regeneraciją: https://www.popsci.com/body-electrician-whos-rewiring-bodies

Ranka ar koja yra sudėtingas odos, kaulų, raumenų, nervų ir kraujagyslių audinių derinys, kuris atlieka skirtingas funkcijas. Apgaulė yra rasti tinkamus signalus, skatinančius tinkamą pirmtakų ląstelę augti į šias specifines struktūras.

Kai šie signalai bus atrakinti, likusi kliūtis yra tai, kaip tęsti šį procesą, o tai apima priešpriešą mūsų pačių įgimtiems gijimo procesams. Kai kūnas jaučia sužalojimą, jis bando užsandarinti visas atviras vietas, išpildamas kolageną į vietą, kuri ilgainiui tampa randų audiniu. Tai gali būti veiksminga užkimšant žaizdą, tačiau sužalota vieta neveikia.

Sprendimas yra išlaikyti „gijimo“ sritį hermetiškoje aplinkoje, kurioje ji yra palanki audiniams augti. Augančios galūnės laikymas šioje nešiojamoje „maistingųjų medžiagų vonioje“ skatina gijimo procesą ir apsaugo jį nuo infekcijų ar sužalojimų. 

Šis teorinis modelis buvo pasiūlytas: https://www.popsci.com/how-to-grow-an-arm