Nachwachsende gliedmaßen sind eine medizinische möglichkeit?


Nachwachsende gliedmaßen sind eine medizinische möglichkeit?

Obwohl die Idee des Nachwachsens eines amputierten Gliedes wie die Science-Fiction klingt, glauben einige Experten, dass es eines Tages eine wissenschaftliche Tatsache werden könnte. Nach den jüngsten Erkenntnissen können die Antworten in Genen gesehen werden, die wir mit unseren sehr entfernten Verwandten teilen.

Limb Generation kann ein langer Weg auf der Straße, aber genetische Studien geben einen Schimmer der Hoffnung.

Obwohl die Menschen nicht verloren gehen können Gliedmaßen, gibt es eine Reihe von Arten, die verlorenen Anhänge regenerieren können.

Diese Tiere gehören Stachelhäuter, wie Seesterne und Seegurken; Amphibien, einschließlich der Axolotl und Newt; Und bestimmte Fischarten.

Obwohl diese Tiere als weit entfernt von der Menschheit betrachtet werden, weil wir alle aus einem gemeinsamen Vorfahren entstanden sind, teilen wir immer noch große Mengen an genetischer Information.

Und die Fähigkeit der Menschheit, sich zu regenerieren, ist nicht völlig verloren gegangen Obwohl es jetzt beschränkt ist, nachwachsende Fingerspitzen und heilende Wunden zu beschränken, werden ähnliche genetische Mechanismen gedacht, um bei der Arbeit zu sein.

Die Genetik des Nachwuchses

Aktuelle Forschung, veröffentlicht in Plus eins , Benutzte anspruchsvolle genetische und rechnerische Techniken zur Untersuchung der Geweberegeneration in drei Arten.

Ein Team von MDI Biological Laboratory in Maine studierte das Nachwachsen von Axolotl's Forelimbs, Zebas Fische kaudale Flossen, und ein Strahlenflosse Fisch namens bichir's Brustflossen. Das Team von Wissenschaftlern, geführt von Benjamin L. King, Ph.D., und Voot P. Yin, Ph.D., suchte die genetische Signatur der zuständigen Mechanismen.

Nach der Verfolgung der Gene und Prozesse, die für die Geweberegeneration verantwortlich sind, waren die Forscher von den Ergebnissen überrascht.

Wir haben nicht erwartet, dass die Muster des genetischen Ausdrucks in den drei Arten sehr unterschiedlich sind, aber es war erstaunlich zu sehen, dass sie konsequent das gleiche waren."

Benjamin L. König, Ph.D.

Die Axolotl, Zebrafisch und Bichir sind nicht in der Nähe von Verwandten - ihr letzter geteilter Vorfahr lebte auf der Erde vor 420 Millionen Jahren. Dass sie alle einen ähnlichen Mechanismus teilen, ist eine faszinierende Entdeckung.

Von besonderem Interesse für das Team war eine Masse von Zellen namens Blastema. Die Blastema enthält Zellen, die sich nicht in verschiedene Arten differenziert haben und als Reservoir für die Regeneration von Geweben wirken; Es ist ein wichtiger erster Schritt im Regenerationsprozess. Innerhalb dieser Blastema fanden König und Yin eine Reihe von Genen in jeder der drei Arten, die alle von genetischen Regulatoren namens microRNAs kontrolliert werden.

MicroRNAs sind eine relativ neue Entdeckung; Sie sind kurze Abschnitte von RNA, die nicht für spezifische Proteine ​​kodieren und für die Feinabstimmung und Regulierung der Expression von Genen verantwortlich sind.

Gene und Gliedmaßen nachwachsen

Nach der Untersuchung der Gene bei der Arbeit während des Flossen- und Gliedmaßenwachstums wurde ein MikroRNA-Abschnitt, der als miR-21 bekannt ist, am stärksten in allen drei Tieren exprimiert.

MiR-21 ist während der Evolution gut erhalten und kann in einer Reihe von Arten, einschließlich Menschen, gefunden werden.

Das Verständnis der genetischen Wege bei der Arbeit in der Gliedmaßenerneuerung ist der erste Schritt auf einem langen Weg, um sie innerhalb des Menschen zu manipulieren.

Axolotls können die ganze Gliedmaßen mit Leichtigkeit nachwachsen.

Obwohl der Gedanke, Gliedmaßen zu regnen, fest in den Reichen der Phantasie klingt, glaubt König, dass, genügend Zeit und Geld, es Wirklichkeit werden könnte, sagt er:

"Die Tatsache, dass wir eine genetische Signatur für die Gliedmaßen-Regeneration in drei verschiedenen Arten mit drei verschiedenen Arten von Anhängern identifiziert haben, deutet darauf hin, dass die Natur eine gemeinsame genetische Anweisungshandbuch für die Regeneration geschaffen hat, die von allen Formen des Tierlebens, einschließlich der Menschen, geteilt werden kann."

Obwohl die Veränderung und die Arbeit mit den Genen bei Menschen, um Gliedmaßen Nachwachsen zu produzieren, wird Jahrzehnte entfernt sein, gibt es andere Behandlungen, die in naher Zukunft erreichbar sein könnten.

Zum Beispiel verwendet die Wundheilung, die den Ersatz beschädigter Gewebe erfordert, ähnliche genetische Mechanismen.

Wenn diese Mechanismen durch medizinische Eingriffe beeinflusst werden könnten, könnte die Wundheilung möglicherweise beschleunigt werden, die Infektionsrisiken verringern und Schmerzen reduzieren.

Auch wenn ein Glied amputiert ist, können Nerven beschädigt werden. Wenn diese Nerven repariert und regeneriert werden könnten, besteht ein Potenzial für die Prothese, mit den Nerven zu verbinden, was sie empfindlicher macht.

Auf die Frage, wie schnell diese neue Technologie realisiert werden könnte, sagt König: "Es kommt auf das Tempo der Entdeckung, das stark von der Finanzierung abhängig ist". König bemerkt auch, dass "leider sind wir in einer Zeit der stark verminderten Finanzierung für die wissenschaftliche Forschung."

Obwohl die Forschung faszinierend ist und ihr Potenzial nichts als Wunder ist, wird nur die Zeit zeigen, ob es langfristig Realität werden wird.

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