Wszystko może odrosnąć

autor: Dominik Pisarek

źródło: Fotorzepa

źródło: Rzeczpospolita

+zobacz więcej zdjęć

Sensacyjne wyniki badań genetyków – nawet u ssaków można uruchomić proces regeneracji ciała

Aby organizm sam zaczął odtwarzać utracone lub uszkodzone tkanki, wystarczy wyłączyć tylko jeden gen. Tak przynajmniej twierdzą Amerykanie z Instytutu Wistara, którzy prowadzili eksperymenty na myszach. Dotychczas sądzono, że zdolność naturalnej regeneracji mają niektóre robaki, ryby czy płazy. U ssaków ten mechanizm jest niemal całkowicie zablokowany. Niemal – bo nawet człowiek dysponuje pewnymi, niewielkimi, możliwościami regeneracji. Zespół prof. Ellen Heber-Katz znalazł jednak sposób, aby ten hamulec całkowicie wyłączyć. O odkryciu informuje „Proceedings of the National Academy of Sciences”.

Ucho

Wszystko zaczęło się w roku 1996, gdy naukowcy zauważyli zaskakującą cechę myszy MRL (Murphy Roths Large) powszechnie wykorzystywanych w laboratoriach do testów. Zespół prof. Heber-Katz testował działanie pewnego leku, a myszom, którym podano preparat, wycinano w uszach dziurki (to standardowy sposób oznaczania zwierząt laboratoryjnych).

Być może pewnego dnia będziemy mogli przyspieszyć zdrowienie ludzi, czasowo blokując aktywność genu p21

– Poszłam pewnego dnia na górę, żeby zajrzeć do klatek, i spostrzegłam, że żadna mysz nie jest oznakowana – opowiadała sieci BBC prof. Heber-Katz. – Pomyślałam, że jeden z docentów nie przeprowadził eksperymentu. Zrobiliśmy to więc jeszcze raz i oto otwory zniknęły.

Pełna regeneracja tkanki trwała kilka tygodni, ale później myszy były jak nowe. Nie było śladu blizn – a to właśnie one powstają u ssaków w miejscu uszkodzenia ciała.

Badania działania leku nagle okazały się mało interesujące. Cały zespół zajął się sprawdzaniem, co sprawia, że myszy tak świetnie się regenerowały. Same myszy wyszły na tym nie najlepiej. Naukowcy przy użyciu specjalnej sondy uszkadzali im serca, aby sprawdzić, czy się naprawią. Naprawiły się. Uszkadzali im też rdzenie kręgowe i obcinali palce – za każdym razem niezwykłe myszy MRL dawały sobie radę z regeneracją.

Gen

Najważniejsze pytanie brzmiało jednak, co sprawia, że myszy MRL potrafią to, czego nie umieją inne ssaki. Dwa oddzielne zespoły zajęły się sprawdzaniem komórek zwierząt oraz ich konstrukcji genetycznej. Odkryto, że komórki te nie są typowe i noszą charakterystyczne uszkodzenia DNA. Zespół genetyków ustalił zaś, że w mysich komórkach jeden gen – p21 – pozostaje nieaktywny.

Badacze wyhodowali zmodyfikowane genetycznie zwierzęta z nieaktywnym genem p21. Zachowały one zdolność do regeneracji ciała.

– W normalnych warunkach p21 działa jak hamulec cyklu komórkowego w przypadku uszkodzenia materiału genetycznego – tłumaczy prof. Heber-Katz. – U myszy z wybitym p21 zaobserwowaliśmy więcej uszkodzeń DNA, ale nie było wcale więcej przypadków raka.

Jak opisują naukowcy na łamach „PNAS”, skuteczniej działał też mechanizm apoptozy – zaprogramowanej śmierci komórki. Heber-Katz twierdzi, że dokładnie tak samo dzieje się u zwierząt, które mogą naturalnie regenerować tkanki (np. u płazów).

– Tak jak salamandra potrafi odtworzyć utraconą kończynę, tak te myszy odtwarzały brakującą lub uszkodzoną tkankę bez najmniejszej blizny – mówi amerykańska badaczka. – Dopiero zaczynamy pojmować skutki tego odkrycia. Być może pewnego dnia będziemy w stanie przyspieszyć zdrowienie ludzi, czasowo blokując gen p21.

Palec

Zdaniem amerykańskich specjalistów tajemnica kryje się w sposobie uruchomienia namnażania nowych komórek oraz w zahamowaniu wytwarzania blizny. – Sądzę, że te dwa elementy są kluczowe dla zrozumienia, dlaczego na przykład ludzie się nie regenerują – mówi prof. Heber-Katz.

Inni naukowcy starają się podejrzeć, jak to się dzieje u zwierząt mających naturalną zdolność odtwarzania brakujących kończyn. W serii eksperymentów na salamandrach (testy były nie mniej okrutne niż w przypadku myszy) badacze z University College London odkryli, że za powstawanie zalążka nowej kończyny odpowiada białko nAG. Zespół dr. Anoopa Kumara mógł regulować regenerację, dostarczając do komórek lub blokując produkcję tego białka. – Te komórki namnażają się i dzielą, powstają z nich po raz kolejny struktury, które uległy amputacji – mówi Jeremy Brockes z University College London. – Jeśli amputujemy przy nadgarstku, dadzą początek dłoni, jeśli przy ramieniu – całej ręce.