Regenererande kroppsdelar innebär slutet på permanenta skador

Hur skulle världen se ut om vi kunde få tillbaka ett finger eller en tå? Tänk om vi kunde få tillbaka ett hjärta eller en lever för att ersätta en skadad? Om återväxt av kroppsdelar är möjligt kommer det inte att behövas någon organdonatorlista, proteser, rehabilitering eller andra mediciner.

Den avancerade vetenskapen om förnyelse

Forskare hittar sätt att förvandla drömmar om återväxande kroppsdelar till verklighet. Återväxande kroppsdelar är ett snabbt rörligt område som är känt som regenerativ medicin. Det lovar att ersätta skadade och sjuka vävnader och organ. Många forskare som har genomfört studier på att regenerera cellvävnader på djur gör nu det på människor, med förhoppningar om att deras forskning ska bli framgångsrik.

I mitten av 1980-talet har Ken Muneoka, professor vid Tulane University i New Orleans, Louisiana, identifierat gener som reglerar tillväxten av siffror hos möss. Muneoka upptäckte att unga möss kan regenerera en tå. Han fortsatte att studera möss tår med hopp om att upptäcka om liknande regenerativa mekanismer finns hos vuxna människor. 2010 visade Munokas labb möjligheten att förbättra det regenerativa svaret hos en tå hos vuxna. "I slutändan tror jag att vi kommer att kunna regenerera en mussiffra och en muslem. Om vi ​​kan regenerera en siffra, borde vi kunna regenerera hjärtan och muskler," sa Muneoka

I en annan studie visade Ken Poss, en cellbiolog vid Duke University i Durham, North Carolina, och hans kollegor att en zebrafisk har förmågan att reparera ett skadat hjärta från protein.

Vid University of Illinois i Urbana-Champaign studerade forskare vid avdelningen för cell- och utvecklingsbiologi huvudlösa maskar och de programmerade om maskarna för att få tillbaka ett nytt huvud.

Är det möjligt för människor?

Kan regenerativa egenskaper appliceras på människor? Vissa forskare är skeptiska och är försiktiga med att förutsäga. Andra forskare tror att det inte bara är möjligt, det kommer att vara verklighet om tio år från nu. "Femton år sedan skulle vi ha sagt femtio år, men det kan vara så snart som tio år nu", sa Poss.

Många är inte medvetna om att människor har regenerativa förmågor. Våra kroppar bygger ständigt om sig själva på cellnivå för att fixa skador och läka sår. Dessutom kan små barn ibland växa tillbaka en fingertopp eller en tåspets, med tanke på att den har amputerats. Vuxna kan regenerera en del av hans eller hennes lever en gång skadad.

Forskare kunde regenerera mänskliga cellvävnader men bara i ett labb genom stamceller. Stamceller i en benmärg kan skapa färska blodkroppar och stamceller i huden som kan växa ärrvävnader för att täta ett sår.

Forskare från Gladstone Institutes, vid University of California, San Francisco, förvandlade mänsklig ärrvävnad till elektriskt ledande vävnad som liknar slående hjärtceller, i en labbskål genom att omarrangera några nyckelgener. Det utfördes tidigare i möss som skadades av hjärtinfarkt; de förutspår att det kan hjälpa människor som har drabbats av hjärtinfarkt.

Professor Alicia El Haj, chef för institutet för vetenskap och teknik inom medicin vid Keele University i Newscatle, Storbritannien, arbetar med att reparera brutna ben och skadat brosk. El Haj och hennes team utvecklade en injicerbar gel som innehåller stamceller som har små magnetiska partiklar fästa på ytan. När de stimulerar området med ett magnetfält kan de replikera den mekaniska kraften för att tillåta benen att växa tätare. El Haj hoppas kunna starta spår hos patienter inom de närmaste fem åren.

Forskare i Kanada försöker knäcka hemligheterna bakom regenerering i människokroppar. Dr. Ian Rogers vid Mount Sinai Hospital i Toronto arbetar på en ersättning för bukspottkörteln som kommer att växa i ett labb och sedan placeras i patienter som har typ 1-diabetes för att återställa sin insulinproduktion. I det här skedet bygger Rogers och hans team bukspottkörteln av en kirurgisk svamp, men Rogers medger att det är komplicerat att göra en bukspottkörtel. "Just nu är vårt mål att behandla i ett eller två år", säger Rogers.

Det enda primära organ som framgångsrikt transplanterats till en patient är ett labbodlat luftrör skapat av stamceller som växte på en ställning. Stamcellerna togs från patientens benmärg och implanterades på en ställning som skapades genom att strippa en donerad luftstrupe av dess celler. En patient i Storbritannien, som hade fått skador på sin luftstrupe efter en sällsynt form av tuberkulos, fick en tre tum lång labb-odlad luftstrupe transplanterad. Dessutom fick en tvåårig flicka en labbodlad luftrörstransplantation som var gjord av plastfibrer och hennes egna stamceller. Tyvärr dog hon tre månader efter operationen.

Kommer det att vara praktiskt?

Om detta blir verklighet, hur lång tid tar det att få tillbaka ett ben, en bukspottkörtel eller en arm? Vissa skeptiker hävdar att odling av ett nytt organ kommer att ta flera år och därför vara tidskrävande och opraktiskt. David M. Gardiner, professor i utvecklings- och cellbiologi vid University of California-Irvine, som är en huvudforskare i forskningsprogrammet för lemförnyelse, håller inte med. "Du måste strukturera för att regenerera. Fibroblasterna – en typ av celler som utgör ramverket för vävnad – gör ritningen. Jag tror att vi på lång sikt kommer att kunna regenerera, men för att göra det måste vi räkna ut ut informationsnätet."

Men att säga att det kommer att hända ger människor en hopplös dröm. "Vi kan tänka oss att använda kunskapen för att främja organ eller vävnad att växa," Elly Tanaka, som studerar regenerering i salamander vid Max Planck-institutet i Tyskland. "Men det är farligt att säga," Ja, vi förväntar oss att regenerera en lem."

Ska vi fortsätta att studera det?

Huvudfrågan är: "Ska vi fortsätta studera mänsklig förnyelse? Skulle det vara funktionellt?" Även om många forskare är optimistiska och villiga att anstränga sig måste frågan om finansiering av projektet övervägas. Muneoka sa att framtida framsteg beror på hur mycket vi är villiga att spendera för att få mänsklig förnyelse att bli verklighet. "Det är en åtagandefråga om det är möjligt eller inte i människan", sa Muneoka. "Någon måste finansiera den här forskningen"