Regeneracja części ciała oznacza koniec trwałych urazów

Jak wyglądałby świat, gdybyśmy mogli odrosnąć palec u ręki lub stopy? Co by było, gdybyśmy mogli odrosnąć serce lub wątrobę, aby zastąpić uszkodzone? Jeśli możliwe będzie odrastanie części ciała, nie będzie potrzebna lista dawców narządów, protetyka, rehabilitacja ani różne leki.

Zaawansowana nauka o regeneracji

Naukowcy znajdują sposoby, aby urzeczywistnić marzenia o odrastających częściach ciała. Odrastanie części ciała to szybko rozwijająca się dziedzina znana jako medycyna regeneracyjna. Obiecuje zastąpić uszkodzone i chore tkanki i narządy. Wielu badaczy, którzy do tej pory prowadzili badania nad regeneracją tkanek komórkowych na zwierzętach, teraz prowadzi je na ludziach, mając nadzieję, że ich badania zakończą się sukcesem.

W połowie lat 1980. Ken Muneoka, profesor na Uniwersytecie Tulane w Nowym Orleanie w Luizjanie, identyfikował geny regulujące wzrost palców u myszy. Muneoka odkrył, że młode myszy potrafią zregenerować palec u nogi. Kontynuował badania palców myszy z nadzieją odkrycia, czy podobne mechanizmy regeneracyjne istnieją u dorosłych ludzi. W 2010 roku laboratorium Munoka wykazało możliwość wzmocnienia reakcji regeneracyjnej palca u osoby dorosłej. „Ostatecznie myślę, że będziemy w stanie zregenerować palec myszy i kończynę myszy. Jeśli uda nam się zregenerować palec, powinniśmy być w stanie zregenerować serca i mięśnie” – powiedział Muneoka

W innym badaniu Ken Poss, biolog komórkowy z Duke University w Durham w Karolinie Północnej i jego koledzy wykazali, że danio pręgowany ma zdolność naprawy uszkodzonego serca z białka.

Na Uniwersytecie Illinois w Urbana-Champaign naukowcy z wydziału biologii komórki i rozwoju badali bezgłowe robaki i przeprogramowali robaki, aby odrosły im nowe głowy.

Czy jest to możliwe dla ludzi?

Czy właściwości regeneracyjne można zastosować u ludzi? Niektórzy badacze są sceptyczni i ostrożni w przewidywaniu. Inni badacze uważają, że jest to nie tylko możliwe, ale stanie się rzeczywistością za dziesięć lat. „Piętnaście lat temu powiedzielibyśmy, że pięćdziesiąt lat, ale teraz może to być już dziesięć lat” - powiedział Poss.

Wielu nie zdaje sobie sprawy, że ludzie mają zdolności regeneracyjne. Nasze ciała nieustannie odbudowują się na poziomie komórkowym, aby naprawić uszkodzenia i leczyć rany. Ponadto małe dzieci mogą od czasu do czasu odrastać opuszek palca lub czubek palca, biorąc pod uwagę, że został on amputowany. Dorośli mogą zregenerować uszkodzoną część swojej wątroby.

Naukowcom udało się zregenerować ludzkie tkanki komórkowe, ale tylko w laboratorium za pomocą komórek macierzystych. Komórki macierzyste w szpiku kostnym mogą tworzyć świeże komórki krwi i komórki macierzyste w skórze, które mogą powodować wzrost tkanki bliznowatej w celu uszczelnienia rany.

Naukowcy z Gladstone Institutes na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Francisco przekształcili ludzką tkankę bliznowatą w tkankę przewodzącą elektryczność, przypominającą bijące komórki serca, w naczyniu laboratoryjnym, poprzez zmianę kolejności kilku kluczowych genów. Zostało to wcześniej przeprowadzone na myszach uszkodzonych w wyniku zawału serca; przewidują, że może pomóc ludziom, którzy cierpieli na zawał serca.

Profesor Alicia El Haj, dyrektor instytutu nauki i technologii w medycynie na Uniwersytecie Keele w Newscatle w Wielkiej Brytanii, pracuje nad naprawą złamanych kości i uszkodzonych chrząstek. El Haj i jej zespół opracowali żel do wstrzykiwań zawierający komórki macierzyste, które mają przyczepione do powierzchni małe cząsteczki magnetyczne. Stymulując obszar polem magnetycznym, mogą replikować siłę mechaniczną, aby umożliwić gęstsze kości. El Haj ma nadzieję rozpocząć badania na pacjentach w ciągu najbliższych pięciu lat.

Naukowcy z Kanady próbują złamać tajemnice regeneracji ludzkiego ciała. Dr Ian Rogers ze szpitala Mount Sinai w Toronto pracuje nad zastępczą trzustką, która będzie rosła w laboratorium, a następnie umieszczana u pacjentów z cukrzycą typu 1 w celu przywrócenia produkcji insuliny. Na tym etapie Rogers i jego zespół budują trzustkę z gąbki chirurgicznej, ale Rogers przyznaje, że zrobienie trzustki jest skomplikowane. „Obecnie naszym celem jest leczenie przez rok lub dwa” – mówi Rogers.

Jedynym pierwotnym narządem, który został pomyślnie przeszczepiony pacjentowi, jest wyhodowana w laboratorium tchawica stworzona z komórek macierzystych, które wyrosły na rusztowaniu. Komórki macierzyste pobrano ze szpiku kostnego pacjenta i wszczepiono na rusztowanie utworzone przez pobranie komórek z tchawicy dawcy. Pacjentce z Wielkiej Brytanii, która doznała uszkodzenia tchawicy w następstwie rzadkiej postaci gruźlicy, przeszczepiono XNUMX-calową tchawicę wyhodowaną w laboratorium. Ponadto dwuletnia dziewczynka otrzymała laboratoryjnie wyhodowany przeszczep tchawicy wykonany z włókien plastikowych i jej własnych komórek macierzystych. Niestety, trzy miesiące po operacji zmarła.

Czy będzie praktyczny?

Jeśli stanie się to rzeczywistością, ile czasu zajmie odbudowa kości, trzustki lub ramienia? Niektórzy sceptycy twierdzą, że wyhodowanie nowego narządu zajmie kilka lat, a zatem będzie czasochłonne i niepraktyczne. David M. Gardiner, profesor biologii rozwojowej i komórkowej na Uniwersytecie Kalifornijskim w Irvine, który jest głównym badaczem w programie badawczym dotyczącym regeneracji kończyn, nie zgadza się z tym. „Aby się zregenerować, musisz mieć strukturę. Fibroblasty – rodzaj komórek, które tworzą strukturę dla tkanki – tworzą plan. Myślę, że w dłuższej perspektywie będziemy w stanie się regenerować, ale aby to zrobić, będziemy musieli wymyślić poza siatkę informacyjną”.

Jednak mówienie, że to się stanie, daje ludziom beznadziejny sen. „Możemy wyobrazić sobie wykorzystanie tej wiedzy do promowania wzrostu narządów lub tkanek”, Elly Tanaka, która bada regenerację salamandry w Instytucie Maxa Plancka w Niemczech. „Ale niebezpiecznie jest mówić:„ Tak, spodziewamy się regeneracji kończyny ”.

Czy powinniśmy ją dalej studiować?

Główne pytanie brzmi: „Czy powinniśmy kontynuować badanie regeneracji człowieka? Czy byłoby to funkcjonalne?” Mimo, że wielu badaczy jest optymistycznych i chętnych do podjęcia wysiłku, należy rozważyć kwestię finansowania projektu. Muneoka powiedział, że przyszły postęp zależy od tego, ile jesteśmy gotowi wydać, aby regeneracja człowieka stała się rzeczywistością. „To kwestia zaangażowania, czy jest to możliwe u ludzi, czy nie” – powiedział Muneoka. „Ktoś musi sfinansować te badania”