Het regenereren van lichaamsdelen betekent het einde van blijvend letsel

Hoe zou de wereld eruit zien als we een vinger of een teen terug konden laten groeien? Wat als we een hart of een lever zouden kunnen teruggroeien om een ​​beschadigd hart te vervangen? Als het teruggroeien van lichaamsdelen mogelijk is, is er geen behoefte aan een orgaandonorlijst, protheses, revalidatie of andere medicijnen.

De geavanceerde wetenschap van regeneratie

Onderzoekers vinden manieren om dromen over hergroeiende lichaamsdelen werkelijkheid te laten worden. Hergroeiende lichaamsdelen is een snel bewegend veld dat bekend staat als regeneratieve geneeskunde. Het belooft beschadigde en zieke weefsels en organen te vervangen. Veel onderzoekers die onderzoek hebben gedaan naar het regenereren van celweefsels op dieren, voeren het nu uit op mensen, in de hoop dat hun onderzoek succesvol zal zijn.

Halverwege de jaren tachtig heeft Ken Muneoka, een professor aan de Tulane University in New Orleans, Louisiana, genen geïdentificeerd die de groei van vingers bij muizen reguleren. Muneoka ontdekte dat jonge muizen een teen kunnen regenereren. Hij bleef de tenen van muizen bestuderen in de hoop te ontdekken of vergelijkbare regeneratieve mechanismen bestaan ​​bij volwassen mensen. In 1980 toonde het laboratorium van Munoka de mogelijkheid aan om de regeneratieve respons van een teen bij volwassenen te verbeteren. "Uiteindelijk denk ik dat we in staat zullen zijn om een ​​muiscijfer en een muisledemaat te regenereren. Als we een cijfer kunnen regenereren, zouden we in staat moeten zijn om harten en spieren te regenereren", zei Muneoka

In een andere studie toonden Ken Poss, een celbioloog aan de Duke University in Durham, North Carolina, en zijn collega's aan dat een zebravis het vermogen heeft om een ​​beschadigd hart te herstellen van eiwit.

Aan de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign bestudeerden onderzoekers van de afdeling cel- en ontwikkelingsbiologie wormen zonder kop en herprogrammeerden ze de wormen om een ​​nieuwe kop terug te laten groeien.

Is het mogelijk voor mensen?

Kunnen regeneratieve eigenschappen op mensen worden toegepast? Sommige onderzoekers zijn sceptisch en zijn voorzichtig met voorspellen. Andere onderzoekers denken dat het niet alleen mogelijk is, maar dat het over tien jaar realiteit zal zijn. "Vijftien jaar geleden zouden we vijftig jaar hebben gezegd, maar het kan nu al tien jaar zijn", aldus Poss.

Velen zijn zich er niet van bewust dat mensen regeneratieve vermogens hebben. Ons lichaam herbouwt zichzelf voortdurend op cellulair niveau om schade te herstellen en wonden te helen. Bovendien kunnen jonge kinderen af ​​en toe een vingertop of een punt van een teen teruggroeien, aangezien deze is geamputeerd. Volwassenen kunnen een deel van hun lever regenereren als ze eenmaal beschadigd zijn.

Onderzoekers waren in staat om menselijke celweefsels te regenereren, maar alleen in een laboratorium door middel van stamcellen. Stamcellen in een beenmerg kunnen verse bloedcellen en stamcellen in de huid maken die littekenweefsel kunnen laten groeien om een ​​wond af te dichten.

Onderzoekers van de Gladstone Institutes, aan de Universiteit van Californië, San Francisco, veranderden menselijk littekenweefsel in elektrisch geleidend weefsel dat lijkt op kloppende hartcellen, in een laboratoriumschaal door een paar sleutelgenen te herschikken. Het werd eerder uitgevoerd bij muizen die waren beschadigd door hartaanvallen; ze voorspellen dat het mensen zou kunnen helpen die aan hartaanvallen hebben geleden.

Professor Alicia El Haj, directeur van het instituut voor wetenschap en technologie in de geneeskunde aan de Keele University in Newscatle, Verenigd Koninkrijk, werkt aan het herstel van gebroken botten en beschadigd kraakbeen. El Haj en haar team ontwikkelden een injecteerbare gel met stamcellen waaraan kleine magnetische deeltjes aan hun oppervlak vastzitten. Wanneer ze het gebied met een magnetisch veld stimuleren, kunnen ze de mechanische kracht repliceren om de botten dichter te laten groeien. El Haj hoopt binnen vijf jaar patiëntentrajecten te starten.

Onderzoekers in Canada proberen de geheimen van regeneratie in menselijke lichamen te kraken. Dr. Ian Rogers van het Mount Sinai Hospital in Toronto werkt aan een vervangende pancreas die in een laboratorium zal groeien en vervolgens zal worden geplaatst bij patiënten met diabetes type 1 om hun insulineproductie te herstellen. In dit stadium bouwen Rogers en zijn team alvleesklier uit een chirurgische spons, maar Rogers geeft toe dat het ingewikkeld is om een ​​alvleesklier te maken. "Op dit moment is ons doel om een ​​jaar of twee te behandelen", zegt Rogers.

Het enige primaire orgaan dat met succes in een patiënt is getransplanteerd, is een in het laboratorium gekweekte luchtpijp gemaakt van stamcellen die op een steiger groeiden. De stamcellen werden uit het beenmerg van de patiënt gehaald en geïmplanteerd op een steiger die was gemaakt door een gedoneerde luchtpijp van zijn cellen te strippen. Bij een patiënt in het Verenigd Koninkrijk, die schade aan haar luchtpijp had opgelopen na een zeldzame vorm van tuberculose, werd een in het laboratorium gekweekte luchtpijp van XNUMX cm lang getransplanteerd. Ook ontving een tweejarig meisje een in het laboratorium gekweekte luchtpijptransplantatie die was gemaakt van plastic vezels en haar eigen stamcellen. Helaas overleed ze drie maanden na haar operatie.

Zal het praktisch zijn?

Als dit werkelijkheid wordt, hoe lang duurt het dan voordat een bot, een alvleesklier of een arm weer aangroeit? Sommige sceptici beweren dat het kweken van een nieuw orgaan enkele jaren zal duren en daarom tijdrovend en onpraktisch zal zijn. David M. Gardiner, hoogleraar ontwikkelings- en celbiologie aan de Universiteit van Californië-Irvine, hoofdonderzoeker van het onderzoeksprogramma Limb Regeneration, is het daar niet mee eens. "Je hebt structuur nodig om te regenereren. De fibroblasten - een type cel dat het raamwerk vormt voor weefsel - vormen de blauwdruk. Ik denk dat we op de lange termijn in staat zullen zijn om te regenereren, maar om dat te doen, moeten we bedenken uit het informatierooster."

Zeggen dat het zal gebeuren, geeft mensen echter een hopeloze droom. "We kunnen ons voorstellen dat we de kennis gebruiken om organen of weefsels te laten groeien", zegt Elly Tanaka, die regeneratie in salamanders bestudeert aan het Max Planck Instituut in Duitsland. "Maar het is gevaarlijk om te zeggen: 'Ja, we verwachten een ledemaat te regenereren.'

Moeten we het blijven bestuderen?

De belangrijkste vraag is: "Moeten we doorgaan met het bestuderen van menselijke regeneratie? Zou het functioneel zijn?" Ook al zijn veel onderzoekers optimistisch en bereid om zich in te spannen, de kwestie van de financiering van het project moet worden overwogen. Muneoka zei dat toekomstige vooruitgang afhankelijk is van hoeveel we bereid zijn te besteden om menselijke regeneratie werkelijkheid te laten worden. "Het is een kwestie van toewijding of het mogelijk is of niet bij de mens", zei Muneoka. "Iemand moet dit onderzoek financieren"