Једна студија, идентификовала је кључне гене који управљају регенерацијом, откривајући потенцијални пут ка изазивању поновног раста удова код људи.
Заједнички ген код три врсте животиња
Научници који проучавају заједнички ген код три веома различите животиње — аксолотла, мишева и зебра рибица — открили су могући пут ка будућој генској терапији која би могла да помогне људима да поново израсту изгубљене удове. Налази су објављени ове недеље.
„Ово значајно истраживање окупило је три лабораторије, које раде на три организма како би упоредиле регенерацију“, рекао је доцент биологије на Универзитету Вејк Форест Џош Кари, чија се лабораторија фокусира на мексичког аксолотла саламандера.
„Показало нам је да постоје универзални, уједињујући генетски програми који покрећу регенерацију код веома различитих врста организама — саламандера, зебрарибица и мишева.“
Студија, објављена у часопису Proceedings of the National Academy of Sciences, такође је укључивала Дејвида А. Брауна, пластичног хирурга са Универзитета Дјук који проучава поновни раст прстију код мишева, и Кенета Д. Поса са Универзитета Висконсин-Медисон, који истражује регенерацију пераја код зебрарибица.
Више од милион ампутација дешава се сваке године
Глобално, више од милион ампутација дешава се сваке године услед стања као што су дијабетес, трауматске повреде, рак и инфекције, према подацима Global Burden of Disease. Очекује се да ће овај број расти како становништво стари и како дијабетес постаје све чешћи.
Као одговор на то, истраживачи истражују опције које превазилазе протезе, са циљем да обнове сензорне и моторне функције природних удова.
СП гени као кључ регенерације
Њихов рад указује на групу гена познатих као СП гени, који изгледа играју централну улогу у регенерацији и заједнички су мишевима, зебрарибицама и аксолотлима.
Терапија која надокнађује недостајући ген
Свака од три животиње изабрана је због својих јединствених регенеративних способности.
Аксолотли могу да поново израсту целе удове, као и репове који укључују кичмену мождину, као и делове органа као што су срце, мозак, јетра, плућа и вилица.
Зебра рибице су још један моћан модел. Њихова репна пераја брзо поново расту и могу то да чине више пута без губитка те способности. Такође могу да регенеришу срце, кичмену мождину, мозак, мрежњачу, бубреге и панкреас.
Мишеви, који су ближи људима, могу да регенеришу врхове својих прстију. Људи деле сличну способност, јер врхови прстију могу поново да израсту ако нокатни лежај остане нетакнут, омогућавајући да се кожа, кост и меко ткиво обнове.
Кари је објаснио да су истраживачи открили да регенеришући епидермис, односно кожа, код све три врсте производи два кључна гена, СП6 и СП8. Затим су истражили како ови гени функционишу.
Имитирање способности гена код саламандера
Код саламандера, СП8 је од суштинског значаја за поновни раст удова. Користећи CRISPR генетско уређивање, Каријев тим је уклонио СП8 из генома аксолотла. Без њега, животиње нису успеле правилно да регенеришу кости удова. Мишеви којима недостају и СП6 и СП8 показали су сличне недостатке у поновном расту прстију.
Надовезујући се на ове резултате, Браунова лабораторија користила је појачивач повезан са регенерацијом, идентификован код зебра рибица, да створи вирусну генску терапију.
Третман испоручује FGF8, молекул који се нормално активира помоћу СП8, како би подстакао поновни раст костију код прстију мишева. Овај приступ делимично је обновио способност регенерације чак и када су оригинални СП гени били одсутни.
Иако људи природно немају овај ниво регенеративне способности, налази указују да би једног дана могло бити могуће имитирати ове генетске путеве.
„Можемо ово да користимо као неку врсту доказа концепта да бисмо могли да испоручимо терапије које замењују овај регенеративни стил епидермиса у поновном расту ткива код људи“, објаснио је Кари.
Пут ка будућим терапијама за људе
Потребно је много више истраживања пре него што би се такве технике могле применити на људске удове. Ипак, Кари је описао студију као важан корак ка терапијама које би могле да обнове удове изгубљене услед повреде или болести.
„Научници трагају за многим решењима за замену удова, укључујући био-инжењерске скеле и терапије матичним ћелијама“, објаснио је Кари. „Приступ генске терапије у овој студији је нови правац који може да допуни и потенцијално унапреди оно што ће сигурно бити мултидисциплинарно решење за једног дана регенерацију људских удова.“
Он је додао да је сарадња између различитих научних области одиграла кључну улогу у успеху пројекта.
„Често научници раде у својим силосима: ми радимо само са аксолотлом, или само са мишем, или само са рибом“, рекао је Кари. „Посебно истакнута карактеристика овог истраживања је то што радимо преко свих ових различитих организама. То је заиста моћно и нешто што се надам да ћемо виђати све више у овој области.“
