Mensen kunnen tijdens hun leven ledematen teruggroeien – voor nu zijn het kikkers, muizen

  • Wetenschappers lieten geamputeerde kikkers pootachtige ledematen laten groeien met behulp van een groeistimulerende medicijncocktail.
  • Stamceltransplantaties en omgeleide zenuwen hebben eerder geleid tot hergroei van ledematen bij proefdieren.
  • Het teruggroeien van menselijke ledematen is een veel grotere uitdaging, maar sommige onderzoekers denken dat ze het zullen blijven zien.

Net als mensen kunnen Afrikaanse klauwkikkers ontbrekende ledematen nog niet teruggroeien. Wetenschappers hebben kikkers met geamputeerde poten gekregen om nieuwe, pootachtige aanhangsels in het laboratorium te laten groeien, en kunnen mensen mogelijk helpen tijdens hun leven ledematen terug te laten groeien.

Onderzoekers van Tufts University brachten een cocktail van vijf medicijnen aan op de stompen waar de kikkerbilletjes waren geamputeerd. 24 uur lang lieten ze de stompen weken in de behandeling, die bedoeld was om cellen te instrueren om zich te vermenigvuldigen.

Binnen 18 maanden hadden de kikkers beenachtige ledematen gekregen van hun amputaties en gebruikten ze om te zwemmen. Hoewel hun nieuwe aanhangsels geen teennagels of banden tussen de tenen hadden, waren de benen volledig functioneel, compleet met nieuwe huid, bloedvaten, zenuwen en het grootste deel van het noodzakelijke bot.

grafiek die de amputatie van de kikkerpoot laat zien van stronk tot beenachtige ledemaat gedurende 18 maanden

Afbeeldingen uit de studie vergelijken de groei op de amputatieplaats gedurende 18 maanden bij kikkers die geen behandeling kregen (ND), alleen zijde-hydrogel (BD) en gel met de cocktail met vijf geneesmiddelen (MDT).


Murugan et al./Science Advances



De medicijncocktail werkte omdat het verbindingen gebruikte die deel uitmaken van de normale ontwikkeling – zoals groeihormoon, ontstekingsremmers en collageenremmers om littekens te voorkomen – vertelde Tufts-onderzoeker Nirosha Murugan aan Insider. Ze leidde de nieuwe studiedat donderdag werd gepubliceerd in het tijdschrift Science Advances.

Wetenschappers zijn nog tientallen jaren verwijderd van het opnieuw aangroeien van ontbrekende menselijke ledematen, maar Murugan, 31 jaar oud, denkt dat ze het zal blijven zien.

“Het biomedische technische aspect maakt eigenlijk deze nieuwe vorderingen om de biologie een beetje te begrijpen en op te lossen. En ik denk dat integratie dit in ons leven zal laten gebeuren,” zei ze.

Anderen zijn minder optimistisch over het leven om een ​​menselijk ledemaat opnieuw te zien groeien.

“Als ik nog 45 jaar leef, wat me 90 zou maken, denk ik niet dat we in staat zullen zijn om een ​​volledig volwassen menselijk ledemaat te regenereren”, vertelde Ashley Seifert, hoofd van een regeneratielaboratorium aan de Universiteit van Kentucky, aan Insider in een e-mail.

Kelly Tseng, die regeneratie leidt Onderzoek aan de Universiteit van Nevada, weigerde voorspellingen te doen over de hergroei van menselijke ledematen tijdens haar leven.

“Regeneratie wordt al meer dan 300 jaar bestudeerd. Het is een van de oudste onderwerpen in de biologie en het is een moeilijk onderwerp om te bestuderen”, vertelde ze aan Insider.

Als regeneratieve therapieën ooit voor mensen werken, kunnen ze helpen bij het teruggroeien van organen. Hergroeiende ledematen – zelfs als ze niet precies hetzelfde zijn als de originelen – kunnen geamputeerden helpen met fantoompijn in de ledematen, een aandoening waarbij zenuwen op de amputatieplaats pijnsignalen naar de hersenen blijven sturen.

Hergroei van ledematen van zoogdieren is een grotere uitdaging dan kikkerbilletjes

Afrikaanse klauwkikker drijvend in tank met kleine jongen toekijkend

Een 3-jarige bekijkt een Afrikaanse klauwkikker van dichtbij in het Georgia Aquarium in Atlanta, 20 juni 2013.


Jaime Henry-Wit/AP Foto



Mensen doen al wat hergroei. Menselijke levers kunnen teruggroeien nadat 90% van het orgaan is verwijderd. Jonge kinderen kunnen hun vingertoppen teruggroeien. De bovenste laag van onze huid regenereert regelmatig.

Over het algemeen bedekken zoogdieren hun wonden echter met littekenweefsel, waardoor het lichaam geen beschadigd of verloren weefsel kan reproduceren.

Wetenschappers begrijpen niet volledig wat een wond doet genezen door littekens versus regeneratie. Het onderzoeken van die processen is volgens Seifert van cruciaal belang om te leren hergroei in menselijke organen en ledematen te induceren. Dat is wat hij doet in zijn eigen laboratorium met de stekelmuis, die zijn oren weer kan laten groeien nadat er een groot gat in is geslagen.

Stamcellen, zenuwen en medicijnen hebben geholpen om ledematen van laboratoriumdieren te laten groeien

stekelige muizen druk op een houten oppervlak

Stekelige muizen in de Bursa Metropolitan Municipality Zoo in Bursa, Turkije, op 29 november 2018.


Ali Atmaca/Anadolu Agency/Getty Images



Seifert noemde de nieuwe kikkerbilletjes een “marginaal succes” en wees op het werk van Marcus Singer, een zoöloog die gedeeltelijk geregenereerde ledematen van kikkers in de jaren vijftig door de heupzenuw om te leiden. In 2013 onderzoekers van de Universiteit van Minnesota produceerde kikkerledematen met teenachtige cijfersvergelijkbaar met die in de studie van Murugan, door stamcellen te transplanteren naar de amputatieplaats.

Andere laboratoria bestuderen nog steeds stamceltherapie voor het teruggroeien van ledematen. Weer anderen voegen genen toe of manipuleren het genoom van cellen op een andere manier om de groei te stimuleren.

“Als onderzoekers hebben we onze eigen favoriete benadering of, weet je, wat volgens ons een betere methode is”, zei Tseng, die de regeneratieve capaciteiten van stamcellen bestudeert. “Maar er kunnen meerdere manieren zijn om hetzelfde doel te bereiken.”

Onderzoekers van de Tulane University hebben zelfs enig succes gehad met het opnieuw laten groeien van muisledematen. In een 2012 studie, bedekten ze amputatiewonden van muizen met een pleister met een eiwit dat de botontwikkeling stimuleert. De muizen kregen nieuwe botten, maar net als de kikkers van Murugan vormden hun nieuwe ledematen geen gewrichten.

Het team van Murugan gebruikte een vergelijkbare methode. Ze brachten een op zijde gebaseerde gel met groeistimulerende medicijnen op de amputatieplaats aan via een siliconen dop genaamd BioDome.

Twee van Murugan’s collega’s die aan het onderzoek hebben meegewerkt, Michael Levin en David Kaplan, waren mede-oprichter van een bedrijf om de BioDome-technologie te ontwikkelen voor klinische toepassing, meldde The Wall Street Journal.

biodome siliconen dop met zijdegel aan de binnenkant met medicijnen voor hergroei van ledematen

Een BioDome met een zijdegel doordrenkt met een medicijncocktail voor de hergroei van ledematen.

Nirosha Murugan


Seifert en Tseng zeiden allebei dat ze deze aanpak leuk vinden – het toepassen van medicijnen die bestaande cellen stimuleren om te groeien – omdat het niet gaat om het manipuleren van genen of het introduceren van nieuwe stamcellen. Dat gemak zou deze methode een voorsprong kunnen geven voor potentiële medische toepassingen.

Murugans team gaat verder met muizen. Levin gebruikte de BioDome op muizen met geamputeerde vingers voordaten het deed de ontbrekende tenen niet teruggroeien – maar nu hebben ze een nieuwe medicijncocktail om toe te passen.

Net als bij stamcellen, moeten onderzoekers die de medicijn-cocktailmethode gebruiken, voorkomen dat het immuunsysteem van de patiënt wordt geactiveerd, wat per ongeluk littekens kan veroorzaken.

“Zullen we ooit een menselijke vinger of zelfs een ledemaat kunnen regenereren? Waarschijnlijk, maar hoe lang we moeten wachten is onmogelijk te voorspellen,” zei Seifert. “Deze en vergelijkende studies zullen ons helpen begrijpen hoe en waarom regeneratie in sommige contexten mislukt en in andere slaagt.”

creditSource link

ZIE JE GEDACHTEN

Laat een reactie achter

Technluxury.com
Logo
Enable registration in settings - general
Vergelijk items
  • Totaal (0)
Vergelijken
0
Shopping cart