Czy regeneracja organów człowieka jest możliwa?

Dodaj do ulubionych

Czy organizm człowieka posada zdolność regenerowania własnych narządów?

Czy regeneracja organów człowieka jest możliwa? Nie należy zapomnieć, że ludzkie ciało posiada zdolność regeneracji, przede skóry, mięśni oraz komórek wątroby. Nie jest ono jednakże w stanie odtworzyć większości komórek układu nerwowego czy też wysoce skomplikowanych tkanek.

 

W poszukiwaniu recepty na regenerację

W świecie płazów aksolotl bezsprzecznie uchodzi za króla regeneracji. Ta zagrożona wyginięciem meksykańska salamandra jest w stanie odtworzyć utracone lub amputowane kończyny, ogon, mięsień sercowy, kręgosłup, a nawet gałki oczne. Czyni to ją niezwykle interesującym przedmiotem badań biologów regeneracyjnych.  

Uwagę naukowców przyciągnęła przede wszystkim blastema, zespół komórek tworzących swoisty fundament amputowanej kończyny lub uszkodzonej tkanki, inicjujący ich regenerację. Dzięki obecności rzeczonych komórek możliwe jest odtworzenie tkanki mięśniowej, chrząstek, kości, naczyń krwionośnych oraz naskórka.  

Biolodzy regeneracyjni z Instytutu Naukowego Morgridge przyjrzeli się cyklowi rozwoju aksolotla pragnąc pozyskać dodatkowe dane dotyczące niezwykłych umiejętności tego płaza. W ramach pracy naukowej, której wyniki opublikowano latem bieżącego roku w magazynie Developmental Biology, naukowcy prześledzili 17 kolejnych faz rozwoju embrionów aksolotla i odkryli raptowne zmiany w specyfice ekspresji genów, po których to występowały etapy stagnacji, nieznane wcześniej biologii rozwojowej.  

Nadmienione nagłe zmiany dynamiki rozwoju genowego zachodziły u płaza trzykrotnie: podczas pierwszej aktywacji genomu, w momencie formowania się jelit oraz podczas wykształcania się układu nerwowego. Wiedzę tę skompilowano z dostępnymi danymi dotyczącymi rozwoju aksolotla i jego zdolności regeneracyjnych.  

 

Pierwotna ścieżka rozwoju

"Mamy podstawy, by twierdzić, iż procesy zachodzące u dorosłego aksolotla podczas procesu regeneracji kończyn są wysoce zbliżone do tych obserwowanych we wczesnych fazach jego rozwoju" stwierdził Jeffrey Nelson, doktor habilitowany Instytutu Morgridge oraz główny autor badania współpracujący z biologiem obliczeniowym, Peng Jiangiem. Założyć można więc, że dorosłe zwierzę reaktywuje pierwotne procesy rozwojowe celem stymulacji formacji nowych kończyn.  

 

"Zastanawiamy się, czy uda nam się znaleźć zależności pomiędzy ekspresją genową na wczesnym etapie rozwoju płaza oraz specyfiką komórek blastemy" stwierdził naukowiec. "Jest to główny warunek zastosowania w praktyce pozyskanych przez nasz zespół danych."

 

Jiang stwierdził, że jego projekt uznać można za unikatowy, jako że niewiele eksperymentów zorientowanych było na analizę wczesnych etapów rozwoju aksolotla. Jako, że genom zwierzęcia jest wysoce skomplikowany, nigdy nie został on poddany pełnemu sekwencjonowaniu, w przeciwieństwie do genomu żaby, który to wykorzystywany jest jako model rozwoju embrionalnego płazów.

 

"W przeciwieństwie do innych gatunków modelowych, aksolotl stanowi w dalszym ciągu niezgłębioną tajemnicę" powiedział Jiang. "Nie posiadamy pełnego poglądu na specyfikę jego embrionu, a jedynie bazowe informacje odnośnie istotnych stadiów rozwoju zwierzęcia."

 

W ramach pracy podjęto się sekwencjonowania genomu płaza. Umożliwiło to badaczom połączenie ze sobą łańcuchów transkryptomu aksolotla – molekuł RNA identyfikowalnych w organizmie – oraz porównanie ich ze znanymi transkryptomami żab oraz ludzi. Eksperci byli dzięki temu w stanie lepiej poznać etapy rozwoju genetycznego płaza. Peng prowadził badania porównawcze we współpracy z profesorem statystyki biologicznej z Uniwersytetu Madison, Colinem Deweyem.  

 W poszukiwaniu recepty na regenerację

Przedstawiciele grupy badawczej postawili sobie za zadanie znalezienie odpowiedzi na następujące pytania kluczowe: W którym momencie zachodzi regeneracja kończyn? Jakie geny biorą udział w tym procesie? Czy istnieje sposób, który pozwalałby na stymulację regeneracji kończyn u innych gatunków?

"Naszym ostatecznym celem jest identyfikacja oraz zrozumienie procesów odpowiedzialnych za regenerację" powiedział Nelson. "Następnie będziemy w stanie odpowiedzieć na pytanie czy na przykład myszy również są w stanie aktywować podobne procesy, mimo, iż są one nieaktywne w dorosłym genomie."

Jak się okazuje, żaby, myszy oraz wiele innych gatunków zwierząt legitymuje się zdolnościami regeneracyjnymi, nie są one jednakże tak zaawansowane jak ma to miejsce w przypadku aksolotlów.

Nelson poinformował, że żaby mogą w ograniczonym stopniu regenerować kończyny, nie są jednakże aktywowane są mechanizmy, które umożliwiałyby ich kompleksowe formowanie. Organizm myszy również jest w stanie odbudować czubki pazurów zwierząt.

"Istnieją przesłanki każące sądzić, iż możliwości regeneracyjne drzemią w organizmach wielu gatunków, niemniej jednak nie są one tak zaawansowane jak ma to miejsce w przypadku aksolotlów" stwierdził ekspert.

Jak kwestia ta wygląda w przypadku naszego gatunku?

Nie należy zapomnieć, że ludzkie ciało posiada zdolność regeneracji, przede skóry, mięśni oraz komórek wątroby. Nie jest ono jednakże w stanie odtworzyć większości komórek układu nerwowego czy też wysoce skomplikowanych tkanek. Nelson uważa, że aksolotle szczególnie dobrze radzą sobie z regeneracją układu nerwowego, który to odgrywa kluczową rolę w procesie odtwarzania kończyn.   

Pozostaje zadać dobie pytanie czy nauka jest w stanie wykorzystać w praktyce wiedzę o umiejętnościach aksolotlów i tym samym położyć fundamenty pod dalszy rozwój medycyny regeneracyjnej. Mimo, że w dalszym ciągu wydaje się to mało prawdopodobne, za punkt honoru zadanie to postawili sobie eksperci z wydziału biologii regeneracyjnej Instytutu Morgridge pracujący pod nadzorem specjalisty ds. komórek macierzystych – Jamesa Thomsona.

"Muszę przyznać, że praca pod okiem Thompsona jest niezwykle intrygująca. Proces poszerzania wiedzy odnośnie wykorzystywanych przez aksolotle mechanizmów regeneracyjnych uznaję za wysoce satysfakcjonujący" podsumował Nelson.

Autor: Stylnazdrowie.pl

Redakcja poleca
comments powered by Disqus

Powrót ↑