Biologia

Raajojen uudistuminen: Sammakot lupaavia, ihmiset voivat seurata

Kynsikonnakotilot: Mallina uudistumiselle

Kynsikonnakotilot ovat eläinkunnassa ainutlaatuisia kykynsä uudelleenkasvattaa menetettyjä raajojaan. Luonnossa nämä sammakkoeläimet eivät voi uudelleenkasvattaa monimutkaisia raajoja kuten ihmiset, mutta uusi kokeellinen tekniikka auttaa niitä korvaamaan kadonneita ruumiinosia, mikä herättää toiveita siitä, että ihmisten raajojen uudelleenkasvatus voi jonain päivänä olla mahdollista.

Viiden lääkkeen cocktail

Tuftsin ja Harvardin yliopistojen tutkijat amputoivat aikuisen naaraan kynsikonnakotilon jalan ja levittivät sitten kantoon erityisen viiden lääkkeen cocktailin. Lääkkeisiin kuului hormoneja hermojen ja lihasten kasvun edistämiseksi ja toinen estämään sammakoita tuottamasta kollageenia, joka johtaa arpeutumiseen.

Biokupu

Uuden jalan kasvun stimuloimiseksi tutkijat asettivat silikonikuvun, jota kutsutaan ”Biokupu”, jokaisen sammakon haavaan. Kupu sisälsi viiden lääkkeen cocktailin ja jäljitteli nesteellä täytettyä pussia, jossa alkiot kehittyvät, luoden uudistumiselle suotuisan ympäristön.

Vuoden kestävä prosessi

Seuraavan puolentoista vuoden aikana aikuisille sammakoille kasvoi toimiva, jalkaa muistuttava rakenne, jossa oli hermoja, lihaksia, luita ja varvasmaisia ulokkeita. Uudelleen kasvatetut raajat eivät olleet täydellisiä, niiltä puuttuivat varpaankynnet ja osa räpylästä, mutta sammakot pystyivät käyttämään uusia jalkojaan uimiseen.

Kantasolut ja uudistuminen

Liskot ja muut eläimet, jotka osaavat kasvattaa raajoja uudelleen, käyttävät kantasoluja haavan päässä rakentaakseen uudelleen kadonneen lisäkkeen. Kynsikonnakotiloilla, kuten ihmisilläkin, ei ole tätä kykyä, mutta lääkeaineet ja Biokupu näyttävät aktivoivan näillä eläimillä piileviä uudistavia ominaisuuksia.

Ihmisen raajojen uudistumisen mahdollisuus

Kynsikonnakotiloilla tehdyn kokeen menestys on antanut tutkijoille toivoa siitä, että ihmisten raajojen uudistuminen voi olla mahdollista muutaman vuosikymmenen kuluessa. Tutkijat uskovat, että biolääketieteellisen tekniikan ja biologian yhdistäminen johtaa uusiin edistysaskeliin, jotka tekevät tästä todellisuutta.

Haasteet ja tuleva tutkimus

Vaikka tulokset kynsikonnakotiloilla ovat lupaavia, tutkijat myöntävät, että tekniikan soveltaminen hiiriin tuo mukanaan uusia haasteita. Hiirten immuunijärjestelmä ja haavan paranemisprosessi ovat erilaiset kuin sammakoilla, joten lääkkeitä ja Biokupua on ehkä muokattava.

Näistä esteistä huolimatta tutkijat ovat optimistisia, että heidän työnsä johtaa lopulta hoitoihin, jotka voivat auttaa ihmisiä uudelleenkasvattamaan menetettyjä raajoja. He uskovat, että monimutkaisten rakenteiden, kuten raajojen, uudelleenkasvatuskyky vaikuttaisi syvästi niiden ihmisten elämään, jotka ovat kärsineet amputaatioista tai muista raajavammoista.

Pitkähäntävät avainsanat

• Miten Biokupu jäljittelee lapsivesikalvoja? Biokupu on silikonikupu, joka sisältää viiden lääkkeen seoksen. Se on suunniteltu jäljittelemään nesteellä täytettyä pussia, jossa alkiot kehittyvät, luoden uudistumiselle suotuisan ympäristön.
• Mitkä ovat esteet raajan uudistamistekniikan soveltamiselle hiiriin? Hiirten immuunijärjestelmä ja haavan paranemisprosessi ovat erilaiset kuin sammakoilla, joten lääkkeitä ja Biokupua on ehkä muokattava, jotta ne toimisivat tehokkaasti hiirillä.
• Milloin tutkijat odottavat ihmisten raajojen uudistamisen olevan mahdollista? Tutkijat uskovat, että ihmisten raajojen uudistaminen voi olla mahdollista muutaman vuosikymmenen kuluessa. He kuitenkin myöntävät, että on vielä haasteita, jotka on voitettava, ennen kuin tästä voi tulla todellisuutta.