Grupa amerykańskich badaczy pod kierownictwem Michaela Levina, biologa z Allen Research Center na Tufts University, wynalazła urządzenie, za pomocą którego mogli wyhodować nowe kończyny u eksperymentalnej żaby.
Wiele gatunków ryb, płazów, a także organizmów niższych ma zdolność regeneracji. Teraz jest nadzieja na obudzenie tej zdolności u ssaków.
Naukowcy 3D wydrukowali maleńkie silikonowe urządzenie, które wypełnili hormonem progesteronem i białkiem jedwabiu, aby nawilżyć ranę. Progesteron to hormon płciowy, którego główną funkcją jest przygotowanie kobiecego ciała do porodu. Kontroluje również mechanizmy elektryczne komórek, wzmacnia odporność i bierze udział w naprawie tkanek organizmu. Białko jedwabiu to białko występujące we włóknach jedwabiu, znane ze swoich właściwości leczniczych. Można go znaleźć w różnych produktach kosmetycznych.
Jako materiał testowy naukowcy wybrali żaby o gładkich szponach (Xenopus Iaevis) ze względu na ich słabą zdolność regeneracji. W miejscu utraconej kończyny u tego gatunku płazów zwykle tworzy się niewielki wyrostek chrzęstny.
Uczestniczące w eksperymencie żaby podzielono na kilka grup - dwie eksperymentalne i jedną kontrolną. Usunięto tylne kończyny. Osobom z pierwszej grupy wstrzyknięto w rany w miejscach amputacji miniaturowe silikonowe urządzenia wypełnione białkiem jedwabiu i progesteronem, do drugiej grupy bez progesteronu. Trzecia grupa podmiotów eksperymentalnych nie była leczona dla czystości eksperymentu. Urządzenia zostały usunięte dwa dni później.
Następnie przez dziewięć miesięcy monitorowano proces naprawy tkanki. Z opublikowanych badań wynika, że pierwsza grupa gałęzi ma kończyny, które wyglądają jak żabie udka bez stóp. Nieco mniejsze kończyny urosły w drugiej grupie. Wreszcie grupa kontrolna opracowała bardzo mały proces w miejscu amputacji. Okazało się, że odrodzone kończyny z pierwszej grupy są w pełni sprawne i pomagają zwierzętom pływać.
Analiza genów wykazała nasilenie reakcji oksydacyjnych, zwiększoną produkcję serotoniny i leukocytów. Jednocześnie zmniejszyły się odpowiedzi immunologiczne odpowiedzialne za tworzenie się tkanki bliznowatej. Na tej podstawie naukowcy wywnioskowali, że progesteron zmienia reakcję organizmu na uraz. Wyłącza proces bliznowacenia ran i uruchamia proces regeneracji.
Funkcje progesteronu nie zostały jeszcze odpowiednio zbadane. Członek zespołu badawczego Michaela Levina, Celia Herrera-Rincon, informuje, że niedawno odkryto mechanizm zaangażowania progesteronu w mózgu.
Film promocyjny:
Michael Levine mówił o początku kolejnej serii eksperymentów z użyciem nowych kombinacji materiałów biologicznych. Uzyskano już pierwsze wyniki, co pozwala mieć nadzieję, że wkrótce będzie można przywrócić pełnoprawne kończyny u badanych.
Kluczem do stworzenia żywej tkanki jest połączenie hormonów - narzędzi, dzięki którym organizm rozwija zarodek. Naukowcy mają nadzieję, że dzięki stworzonej przez nich technologii wkrótce będzie można zregenerować tkanki ludzkiego organizmu.