کشفی در راستای رشد مجدد اندام از دست رفته انسان_آینده

از دست دادن دائمی انگشتان و اندام‌های قطع شده، به نوعی هزینه انسان بودن ماست. در حالی که کرم‌ها، دوزیستان، ماهی‌ها و خارپوستان همه انها حاوی گونه‌هایی می باشند که قادر به بازسازی تکه‌های از دست رفته بدن خود می باشند و تعداد مقداری از پستانداران نیز این توانایی را دارند.

احتمالا ما هم روزی بتوانیم این کار را انجام ‌دهیم. آزمایشی که توسط تیمی از محققان دانشگاه تگزاس A&M روی موش‌ها انجام شده است، یک توالی بهبودی در فیزیولوژی پستانداران را نشان داده است که ساختار اسکلتی از دست رفته را یقیناً با نتایج نه چندان کامل بازسازی می‌کند.

این کشف امکان پذیر ابزاری برای برگشت دادن انگشتان، بازوها یا پاهای کامل به افراد دچار قطع عضو در آینده نزدیک به ما ندهد، اما می‌تواند ایده بهتری از آنچه بدن ما زمان بهبودی از صدمه‌های تروماتیک با آن کار می‌کند، به ما بدهد.

کن مونئوکا(Ken Muneoka)، نویسنده ارشد و زیست‌شناس رشدی در کالج دامپزشکی و علوم زیست‌پزشکی دانشگاه تگزاس A&M می‌گوید: مردم باید در رابطه منفعت گیری از این سیگنال‌ها در طول فرآیند بهبودی فکر کنند. حتی تحول اندک جواب از جای زخم می‌تواند مزایای واقعی داشته باشد.

تخریب بافت‌های پستانداران طبق معمولً ترکیبی پیچیده از جواب‌ها را از سیستم‌های ایمنی و ترمیمی تشکیل می‌کند. پلاکت‌های خون، لخته راه اندازی خواهند داد، گلبول‌های سفید احضار خواهد شد، سلول‌های مرده پاکسازی خواهد شد و آبشاری از سیگنال‌های شیمیایی زنگ خطر را برای جذب واحدهایی به نام فیبروبلاست‌ها به صدا در می‌آورند.

این سلول‌های تخصصی تکثیر خواهد شد و زخم‌ها را می‌بندند تا خطر عفونت را افت دهند و محل را با رشته‌های سخت کلاژن و فیبرونکتین برای حمایتزیاد تر، رشته‌رشته می‌کنند.

سپس این فرآیند، شدت و کارایی خود را افزایش می‌دهد، اما انعطاف‌پذیری احیاکننده را از دست می‌دهد و مسیر رشد سریع اِسکار(جای زخم) را به جای تشکیل یک توده بافت احیاکننده به نام بلاستما(blastema) انتخاب می‌کند.

مونئوکا می‌گوید: انگار این سلول‌ها می‌توانند در دو جهت گوناگون حرکت کنند. آنها می‌توانند یا اِسکار تشکیل کنند یا بلاستما. تحقیقات ما بر تحول مسیر حرکت فیبروبلاست‌هایی که از قبل در محل صدمه وجود دارند، متمرکز است.

مونئوکا و تیمش برای تعیین این که آیا یک زخم در حال بهبود تا این مدت می‌تواند در پستانداران علتایجاد «بلاستما» شود، به شکل مصنوعی «فاکتور رشد فیبروبلاست ۲»(FGF2) را به تکه‌های بسته انگشتان قطع شده موش اعمال کردند.

بافتی همانند به «بلاستما» راه اندازی شد. در حالی که سلول‌ها نتوانستند به پوست و استخوان تازه اختلاف یابند، این تحول نشان داد که روال بازسازی لزوماً در پستانداران به بن‌بست نمی‌رسد.

محققان در مرحله سپس، یک مهره کوچک حاوی «پروتئین مورفوژنتیک استخوان ۲»(BMP2) را اضافه کردند و بلاستما را ناچار به تشکیل قطعات تازه استخوان، رباط و بافت تاندون کردند.

این دقیقاً همان انگشت کاملاً تازه نیست، چرا که برای راه اندازی اجزای مورد نیاز برای ساخت یک انگشت دست یا پا با شکل مورد نیاز، به مقدار قابل توجهی رشد هماهنگ نیاز است.

این مشخص می کند که با توالی مناسب سیگنال‌های شیمیایی، می‌توان بافت‌های حاضر را وادار کرد تا همانند ساختارهای احیاکننده‌ای عمل کنند که حیواناتی همانند سمندرها یا ستاره‌های دریایی برای رشد مجدد اندام‌های از دست رفته خود از آنها منفعت گیری می‌کنند.

مونئوکا می‌گوید: این که چرا برخی از حیوانات می‌توانند خود را بازسازی کنند و برخی دیگر، به‌اختصاصی انسان‌ها نمی توانند، سوال بزرگی است که از زمان ارسطو نقل بوده است. من همه دوران حرفه‌ای‌ام را صرف فهمیدن این نوشته کرده‌ام.

حتی اگر این یافته‌ها به ما نشان ندهند که چطور می‌توانیم دست‌ها و پاهای کارآمد بسازیم، اما قطعه‌ مهمی از پازل چگونگی التیام زخم‌ها را راه اندازی خواهند داد و به‌طور بالقوه علتکاهش جای زخم و برگشت دادن درجه‌ای از کارکرد به محل صدمه‌های تروماتیک خواهد شد.

این پژوهش در مجله‌ Nature Communications انتشار شده است.