Biologia

Rigenerazione degli arti: le rane promettono, gli umani potrebbero seguire

Xenopus laevis: un modello per la rigenerazione

Le rane Xenopus laevis sono uniche tra gli animali per la loro capacità di far ricrescere arti amputati. In natura, questi anfibi non sono in grado di rigenerare arti complessi come gli umani, ma una nuova tecnica sperimentale li sta aiutando a sostituire le parti del corpo perse, offrendo la speranza che un giorno la rigenerazione degli arti umani possa diventare possibile.

Il cocktail di cinque farmaci

I ricercatori delle università di Tufts e Harvard hanno amputato la zampa di una rana Xenopus laevis adulta femmina e poi hanno ricoperto il moncone con uno speciale cocktail di cinque farmaci. I farmaci includevano ormoni per stimolare la crescita di nervi e muscoli, e un altro per impedire al corpo delle rane di produrre collagene, che porta alla formazione di cicatrici.

Il cappuccio BioDome

Per stimolare la crescita di una nuova zampa, gli scienziati hanno applicato un cappuccio di silicone chiamato “BioDome” sulla ferita di ogni rana. Il cappuccio conteneva il cocktail di cinque farmaci e imitava il sacco pieno di liquido in cui si sviluppano gli embrioni, creando un ambiente favorevole alla rigenerazione.

Un processo lungo un anno

Nel corso dell’anno e mezzo successivo, le rane adulte hanno rigenerato una struttura funzionale simile a una zampa con nervi, muscoli, ossa e proiezioni simili a dita. Gli arti rigenerati non erano perfetti, mancavano unghie e parte della membrana, ma le rane sono state in grado di utilizzare le loro nuove zampe per nuotare.

Cellule staminali e rigenerazione

Animali come le lucertole, che sono in grado di far ricrescere gli arti, utilizzano cellule staminali all’estremità della ferita per ricostruire l’appendice persa. Le rane Xenopus laevis, come gli umani, non hanno questa capacità, ma i farmaci e il cappuccio BioDome sembrano attivare capacità rigenerative latenti in questi animali.

Il potenziale della rigenerazione degli arti umani

Il successo dell’esperimento con le rane Xenopus laevis ha dato agli scienziati la speranza che la rigenerazione degli arti umani possa essere possibile entro qualche decennio. I ricercatori ritengono che l’integrazione dell’ingegneria biomedica con la biologia porterà a nuovi progressi che renderanno tutto ciò una realtà.

Sfide e ricerche future

Sebbene i risultati con le rane Xenopus laevis siano promettenti, i ricercatori riconoscono che applicare la tecnica ai topi presenterà nuove sfide. I topi hanno un sistema immunitario e un processo di guarigione delle ferite diversi dalle rane, quindi i farmaci e il cappuccio BioDome potrebbero dover essere modificati.

Nonostante questi ostacoli, i ricercatori sono ottimisti sul fatto che il loro lavoro alla fine porterà a trattamenti che possono aiutare gli umani a rigenerare arti amputati. Credono che la capacità di rigenerare strutture complesse come gli arti avrebbe un profondo impatto sulla vita delle persone che hanno subito amputazioni o altre lesioni agli arti.

Parole chiave di coda lunga

• In che modo il cappuccio BioDome imita un ambiente amniotico? Il cappuccio BioDome è un cappuccio di silicone che contiene una miscela di cinque farmaci. È progettato per imitare il sacco pieno di liquido in cui si sviluppano gli embrioni, creando un ambiente favorevole alla rigenerazione.
• Quali sono gli ostacoli all’applicazione della tecnica di rigenerazione degli arti sui topi? I topi hanno un sistema immunitario e un processo di guarigione delle ferite diversi dalle rane, quindi i farmaci e il cappuccio BioDome potrebbero dover essere modificati per funzionare efficacemente nei topi.
• Quando gli scienziati prevedono che la rigenerazione degli arti umani diventerà possibile? Gli scienziati ritengono che la rigenerazione degli arti umani possa essere possibile entro qualche decennio. Tuttavia, riconoscono che ci sono ancora sfide che devono essere superate prima che ciò possa diventare una realtà.