Revoliucija medicinoje: mokslininkai rado būdą, kaip atkurti galūnes

Žmogaus organizmas geba gana efektyviai užgydyti žaizdas, tačiau prarastų galūnių, kaip tai daro aksolotliai ar salamandros, neatkuria. Vis dėlto naujas JAV mokslininkų darbas rodo, kad žinduolių audiniuose gali slypėti iki šiol menkai išnaudotas regeneracijos potencialas.

Teksaso A ir M universiteto tyrėjų komanda pranešė pelėms sukėlusi regeneracinį atsaką po to, kai buvo pašalinta piršto dalis. Ataugimas buvo netobulas, tačiau tyrimo metu užfiksuota, kad atsinaujino ne tik kaulas, bet ir dalis sudėtingesnių struktūrų, reikalingų normaliai funkcijai.

Du baltymai ir du žingsniai

Tyrimo esmė buvo dviejų signalinių baltymų panaudojimas, nukreipiant natūralų žaizdos gijimą kita linkme. Pirmasis signalas turėjo sumažinti randėjimo dominavimą, o antrasis paskatinti audinius formuotis pagal regeneracijai būdingą programą.

Komanda taikė fibroblastų augimo faktorių 2, kuris, kaip aiškina autoriai, keičia sužeidimo vietoje aktyvių ląstelių būseną ir padeda joms pereiti nuo randėjimo prie plastiškesnės regeneracinės reakcijos. Vėliau buvo panaudotas kaulų morfogenetinis baltymas 2, kuris siunčia signalus, kokius audinius ir kaip formuoti.

„Tai iš esmės dviejų žingsnių procesas: pirmiausia nukreipiame ląsteles nuo randėjimo, o tada suteikiame signalus, pasakančius, ką statyti“, – sakė regeneracinės biologijos tyrėjas Kenas Muneoka.

Pasak tyrėjų, būtent toks nuoseklumas buvo kritiškai svarbus, nes randėjimas yra numatytoji žinduolių reakcija į pažeidimą. Žaizdos vietoje greitai suaktyvėja fibroblastai, kurie efektyviai uždaro pažeidimą, tačiau kartu suformuoja randinį audinį, neleidžiantį atkurti prarastos anatomijos.

Kuo tai skiriasi nuo kamieninių ląstelių idėjos

Regeneracinėje medicinoje dažnai akcentuojamos kamieninės ląstelės ir jų persodinimas, tačiau šis darbas remiasi kitu principu. Mokslininkai bandė „perjungti“ jau esančias ląsteles taip, kad jos laikinai įgytų regeneracijai palankias savybes sužeidimo vietoje.

„Jums nereikia paimti kamieninių ląstelių ir jų sugrąžinti atgal. Jos jau yra organizme, tereikia išmokti priversti jas elgtis taip, kaip reikia“, – sakė K. Muneoka.

Autoriai pabrėžia, kad ankstesniuose tos pačios laboratorijos bandymuose be fibroblastų augimo faktoriaus 2 nebuvo suformuotas regeneracijai būdingas ląstelių sankaupos etapas, o ataugimas buvo labiau ribotas. Šįkart gauti rezultatai rodo, kad tinkamai parinkti signalai gali priartinti audinius prie platesnės regeneracijos scenarijaus.

Kada tai galėtų būti pritaikyta žmonėms?

Ši metodika žmonėms dar nebandyta, o iki klinikinių tyrimų reikėtų atsakyti į saugumo ir efektyvumo klausimus. Reikšminga rizika yra tai, kad augimo signalai turi būti tiksliai dozuojami ir laiku kontroliuojami, kad audiniai augtų ten ir taip, kaip reikia.

Kartu yra ir pragmatiškesnė, artimesnė perspektyva: net jei galūnių regeneracija žmonėms liktų tolima, tie patys mechanizmai gali padėti gerinti žaizdų gijimą ir mažinti randėjimą. Tyrėjai atkreipia dėmesį, kad kaulų morfogenetinis baltymas 2 jau naudojamas kai kuriose rekonstrukcinės chirurgijos srityse, o fibroblastų augimo faktoriaus 2 kryptis aktyviai vystoma.

Tyrimas publikuotas žurnale Nature Communications, o jo autoriai pabrėžia, kad svarbiausias rezultatas yra pati idėja: žinduolių regeneracinis atsakas gali būti ne „prarastas“, o tiesiog užblokuotas randėjimo programos. Jei ši hipotezė pasitvirtins platesniuose modeliuose, tai gali pakeisti požiūrį į tai, ką ateityje bus įmanoma atkurti po traumų.