Regeneracja tkanek zachodząca u salamandry odtworzona u myszy!

Inspirując się tym, co potrafi zrobić salamandra, naukowcom udało się, na razie tylko u myszy, zregenerować tkankę mięśniową dojrzałą oraz zreintegorwać ją następnie z organizmem tego zwierzęcia. Regeneracja jednego członka w całości, na obraz tego, co się dzieje u tego odważnego płaza, jest jeszcze bardzo daleko przed nami, ale badania stale krok po kroku postępują naprzód. Salamandry stanowią jedną z tych rzadkich grup zwierząt, które są zdolne do regeneracji. Ogon, a nawet oddzielony od ciała członek, może odrosnąć i odtworzyć dokładnie taką samą morfologię, jaką miała utracona kończyna.

Ta widowiskowa zdolność zwierząt interesuje niezwykle mocno biologów, którzy spodziewają się odnaleźć wkrótce klucze do niej, aby zaadaptować tę funkcję do potrzeb człowieka, który jest jej niestety pozbawiony. W rzeczywistości, poza regeneracją wątroby i poza pewną ograniczoną zdolnością do bliznowacenia skóry, u człowieka jest zupełnie niemożliwa całkowita rekonstrukcja tkanki. Nawet jeśli kwestia ta nie została całkowicie jeszcze rozwiązana, to większość naukowców zgadza się w jednym punkcie, iż regeneracja tkanek i członków u salamandry polega na powrocie komórek mięśniowych umiejscowionych wokół rany do etapu zupełnie prymitywnego.

Temu cofniętemu zróżnicowaniu komórkowemu towarzyszy zdolność komórek do namnażania się, a więc zdolność, której dojrzałe komórki są pozbawione. Poprzednie prace badawcze potwierdziły już wcześniej hipotezę, a nawet zidentyfikowały element odpowiedzialny za zaistnienie takiego mechanizmu: gen białka retinoblastomy (Rb). Zazwyczaj ten gen przeszkadza komórkom w namnażaniu się, ale w tym wypadku jego ekspresja jest zatrzymana, co sprzyja właśnie regeneracji tkanki. Jednakże, ssaki także posiadają ten gen Rb, a więc dlaczego regeneracja u ssaków nie jest możliwa?

W swoich poszukiwaniach, uczeni ze Szkoły Medycyny przy Uniwersytecie w Stanford, (Stanford University School of Medicine), w Kalifornii, zidentyfikowali inny gen, nazwany Arf, który jest nieobecny u niższych kręgowców, a który jest w ten sposób potencjalnie odpowiedzialny za uniemożliwienie regeneracji. Naukowcy spróbowali zagasić ekspresję obydwu genów,  Rb i Arf, jednocześnie w komórkach ssaków, imitując w ten sposób stan komórki mięśniowej salamandry w stadium pełnej regeneracji. Aby zatrzymać ekspresję tych genów, naukowcy użyli techniki interferencji RNA na komórkach mięśniowych myszy, wyhodowanych w laboratorium.

Wygaśnięcie ściśle określone tych obydwu genów zostało przeprowadzone w sposób przejściowy, który zostawiał czas tym komórkom (normalnie niezdolnym do dzielenia się), na proliferację. Odzyskana ekspresja obu genów pozwoliła następnie zatrzymać podział komórek, które następnie zostały znów reimplanowane przez naukowców do organizmów myszy, gdzie mogły zintegrować się kolejno z tkanką mięśniową.

Mimo tego pięknego i imponującego powodzenia, prace opublikowane w dzienniku Cell Stem Cell pozostawiają jednakże kilka pytań bez odpowiedzi. Taka manipulacja przede wszystkim wydaje się być bardzo niebezpieczna, a to z punktu widzenia wygaśnięcia obydwu ważnych genów, które biorą przecież udział w kontroli nowotworów (Rb i Arf).

Jednakże uczeni bronią się, mówiąc, że nie jest to absolutnie kwestią zabawy z ogniem. Obawy rodzą się tak naprawdę z faktu, iż komórki nie będące dłużej pod ochroną genów-supresorów nowotworowych, mogą się namnażać w sposób niekontrolowany i trudny do opanowania. Ale doświadczenia przeprowadzone w późniejszym czasie po omawianych badaniach sugerują, że czasowe wygaśnięcie tych genów nie prowokuje w ogóle powstawania guzów nowotworowych.

Poza tym, komórki mięśniowe, użyte w tych doświadczeniach, pochodzą z hodowli komórkowych laboratoryjnych, a więc byłyby one zbyt oddalone od rzeczywistej tkanki mięśniowej, występującej w żywym organizmie, aby reagować w ten sam sposób, według niektórych uczonych, nie związanych z badaniem.

Ponad to, chodzi tutaj tylko o cofnięcie zróżnicowania komórkowego do etapu namnażania komórkowego, które jest jeszcze dalsze od czystej regeneracji w dosłownym tego słowa znaczeniu, która przecież podlega kompleksowym regułom anatomicznym i morfologicznym.

Jednakże, nie ulega wątpliwości, iż rezultaty te stanowią bazę do dalszych poszukiwań w dziedzinie rekonstrukcji tkanki. Chorzy na sercę czy też trzustkę będą być może któregoś dnia mogli skorzystać z tych postępów medycyny, dzięki regeneracji uszkodzonych komórek, bez konieczności przeprowadzania transplantacji.