Znanstvenici su uspjeli postići da žabama ponovno izrastu noge zbog čega su ti vodozemci ponovno mogli zaplivati, a ljudi s amputiranim udovima dobili nadu da bi jednoga dana ponovno mogli imati ruke i noge, piše Telegraph.
U ovom značajnom eksperimentu, znanstvenici su amputirali noge afričkoj kandžastoj žabi, a potom batrljke na 24 sata umotali u posebne silikonske omote ispunjene koktelom od pet lijekova u obliku gela.
To je pokrenulo 18-mjesečni period ponovnog rasta koji je u konačnici doveo do formiranja skoro kompletne i funkcionalne noge, s gotovo normalnom strukturom kostiju i nekoliko prstiju.
Udovi su se pomicali i reagirali na podražaje, a žaba je bila u stanju koristiti ih za plivanje pri čemu se kretala poput normalne žabe, kazali su znanstvenici.
Tim znanstvenika sada isti proces želi testirati na sisavcima, a ako se eksperiment pokaže uspješnim, i na ljudima.
'Jako je uzbudljivo gledati kako lijekovi koje smo odabrali pomažu izgraditi gotovo kompletan ud', kaže dr. Nirosha Murugan, voditelj istraživanja i suradnik u Istraživačkom centru Allen u Massachusettsu.
'Činjenica da je za tako nešto bila potrebna tek kratka izloženost lijekovima kako bi se pokrenuo višemjesečni proces, sugerira da žabe, a možda i druge životinje, posjeduju uspavanu sposobnost regeneracije koja se može potaknuti na djelovanje.
Vjeruje se da samo u Velikoj Britaniji ima oko 250.000 ljudi s amputiram barem jednim udom, a liječnici svake godine samo zbog dijabetesa izvedu oko 9.000 amputacija.
Mnoga stvorenja imaju sposobnost regeneracije udova, uključujući daždevnjake, morske zvijezde, rakove i guštere. Plosnate crve je čak moguće izrezati na komade, a svaki će od tih dijelova rekonstruirati čitav organizam.
Tkivo ožiljka sprečava regeneraciju
Čak i ljudi mogu regenerirati jetru sve do pune veličine ako je odstranjena polovina organa, no ruke i noge kod ljudi i općenito sisavaca, strukturalno su toliko složene da ne mogu biti obnovljenje kroz prirodni proces regeneracije.
Umjesto novog uda, izrasta tkivo ožiljka te sprečava infekciju i gubitak krvi, no također i regeneraciju.
Kako bi se zaustavio taj prirodni proces, upotrijebljena je posebna kombinacija lijekova kako bi se smanjile upale te spriječila proizvodnja kolagena koji tvori tkivo ožiljka i potaknuo rast živaca, krvnih žila i mišića.
Životinje koje imaju sposobnost regeneracije udova, uglavnom žive u vodi, a upravo to je, pretpostavljaju znanstvenici, ključ u sprečavanju nastanka tkiva ožiljka.
Žablji batrljci su uronjeni u kemikalije unutar posebne bio-kupole koja imitira uvjete unutar amnionske vrećice u kojoj se tijekom trudnoće nalazi fetus. To je spriječilo ranu da zaraste te je umjesto toga pokrenut regenerativni proces sličan onome koji se događa u embriju.
Zapravo, unutar prvih nekoliko dana tretmana, znanstvenici su vidjeli oživljavanje sličnih molekularnih putova kao i kod fetusa. Ta aktivacija znači da proces nije trebao daljnje intervencije od strane znanstvenika, a udovi su sami nastavili organizirali tkivo.
Bio-kupola imitira amnionski okoliš
'Sisavcima i ostalima životinjama koje imaju sposobnost regeneracije, ozljede su najčešće izložene zraku ili su u dodiru s tlom, pa mogu proći i tjedni da se rana zatvori', dodao je David Kaplan, profesor na Sveučilištu Tufs i suautor studije.
'Korištenje bio-kupole u prva 24 sata, pomaže imitirati okoliš poput onoga u amnionskoj vrećici, a to u kombinaciji s pravim lijekovima omogućuje procesu ponovne izgradnje da se nastavi bez stvaranja tkiva ožiljka.'
Znanstvenici kažu da ovaj eksperiment predstavlja značajnu prekretnicu prema obnavljaju posve funkcionalnih žabljih udova te sugerira da bi neki drugi lijekovi i kombinacije faktora mogle dovesti do rasta još cjelovitijih udova s detaljnim značajkama mišića i kostiju.
'Sljedeće što ćemo istražiti je može li se ovo primijeniti na sisavce', kazao je Michael Levin, ravnatelj Istraživačkog centra na Tufsu i pridruženi član Instituta Wyss.
'Izlaganje otvorene rane tekućem okolišu unutar bio-kupole, uz pravi koktel lijekova, može omogućiti neophodan prvi signal kako bi se pokrenuo proces regeneracije', kazao je.
'To je strategija koja se temelji na pokretanju uspavanih, inherentnih anatomskih programa uzorkovanja, a ne na mikroupravljanju kompleksnih procesa rasta, budući da i odrasle životinje još uvijek imaju sve informacije potrebne za izgradnju svih tjelesnih struktura.'
Istraživanje je objavljeno u časopisu Science Advances.