Odkritje omogoča preboj v raziskavah regeneracije okončin

Regeneracija okončin ostaja znanstvenofantastični material za ljudi. Toda naključno odkritje ponuja nov pogled na to, kaj bi trajalo, da bi ljudje nekega dne izgubili okončine kot salamander.

Odkritje je nastalo z raziskavami gena, ki se lahko vdre v človeške celice. Ugotovila je, da se nekatere mlade živali lahko povrnejo od poškodb tkiv veliko bolje kot odrasli in lahko celo regenerirajo tkiva maternice.

Gen za regeneracijo

V zadnjih letih so raziskovalci opazili gen Lin28a, ki je aktiven že zgodaj v življenju, vendar je zaspal v bolj zrelih tkivih. Sposobne je reprogramirati človeške (ne reproduktivne) somatske celice, jih "preusmeriti" nazaj v embrionalno stanje.

Zaradi tega dela so se raziskovalci spopadli s še eno potencialno vlogo tega gena, ki poveča zdravilno moč miši, ko se ponovno aktivirajo.

Med svojimi raziskavami raka je George Daley iz otroške bolnišnice v Bostonu in Harvard Medical School naredil rez v ušesih gensko inženirskih miši, da jih je lahko razločil, ko so se presenetljivo rane popolnoma zaprle. v kratkem času.

Nato je poskusil s tehniko rezanja prstov na nogah živali in podobno je prste regeneriral. Daley in njegovi sodelavci so si tudi britje podirali podgane in šokirani so ugotovili, da njihovo krzno hitro raste.

Te laboratorijske miši so bile genetsko zasnovane tako, da bi gen Lin28a po rojstvu ostal aktiven in se ne zaustavil, kar bi mišicam dalo sposobnost regeneracije. "Vedeli smo, da lahko Lin28a celice reprogramira nazaj v embrionalne matične celice, vendar smo to drugo odkritje večinoma naredili po naključju, " je povedal Daley.

Raziskovalni postopek

Skupina je ugotovila, da lahko posnema zdravilne sposobnosti gensko spremenjenih miši z zagotavljanjem zdravil, ki pomagajo aktivirati določene presnovne procese, pospešijo in energizirajo celice, kot da so veliko mlajše.

Rezultati so pokazali, da je vsaj del razloga, zakaj večina živali ne more regenerirati izgubljenih okončin, njihov metabolizem. Ko se gen Lin28a aktivira in manifestira beljakovine v telesu, poveča metabolizem, telo očitno zavaja, da misli, da je mlajši. Deluje tako, da spodbudi zapleteno kaskado kemičnih reakcij, ki ustvarjajo energijo.

Raziskovalci so ugotovili, da isti mehanizmi, ki zagotavljajo celično energijo, lahko vodijo tudi do bolj specifičnih procesov, kot je celjenje ran.

Kljub uspehu ugotovitve so raziskovalci pojasnili, da moči Lin28a niso opazili pri podganah, starih pet tednov ali več. S to življenjsko dobo znanstveniki niso mogli več regenerirati okončin živali, tudi ko je bil gen stimuliran.

Poleg tega otroške miši, aktivirane z Lin28a, nikoli niso mogle popraviti okvare srca, kar kaže na to, da gen ni enako učinkovit v telesu. Kot pravi biolog Yui Suzuki (ki ni bil vključen v raziskave), je dejavnik, ki lahko omeji Regeneracija je velikost vpletenih organov.

Zanj morda miši lahko regenerirajo majhne okončine, na primer nezrele prste, ne pa večjih, kot so prsti normalne velikosti ali srce, vendar je potrebna nadaljnja študija.

Znanstveniki si neusmiljeno prizadevajo za regeneracijo človeških okončin, vendar ugotovitev, kako začeti potrebne biološke procese ali določiti njihovo pot, kot to počnejo salamander in morske zvezde, ostaja vprašanje.