Aktif bileşenlerden oluşan yeni bir kokteyl, amputasyondan sonra kurbağalarda yeni bir bacak oluşumuna yol açtı. Gelecekte, tedavi yöntemi insanların yenilenme yeteneğini de geliştirebilir.

Medford (ABD). Çoğu durumda, insanların yenilenme yeteneği, yara üzerinde skar dokusu oluşumu ile sınırlıdır. Ancak kertenkeleler, semenderler, denizyıldızları ve yengeçler gibi bazı hayvan türleri bazı uzuvları tamamen yenileyebilir. Muhtemelen en etkileyici yenilenme yeteneği, organları da tamamen yenileyebilen bir amfibi olan axolotl’dur (Ambystoma mexicanum).

Bilim çoğunlukla, doğal olarak yüksek rejeneratif kapasiteye sahip hayvanların incelenmesiyle sınırlıydı. Şimdi Tufts Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, aslında bu yeteneğe sahip olmayan hayvanlarda da yeni uzuvların oluşumunun tetiklenip tetiklenemeyeceğini araştırdılar.

Aktif bileşenlerin kokteyli ile biyoreaktör

Science Advances dergisindeki yayınlarına göre, her birinin bir arka ayağını kestiği yetişkin pençeli kurbağalar (Xenopus laevis) kullandılar. Nirosha Murugan’ın ekibi, yaraya test etken maddesini tedarik edebilmek için ipek proteinleri ve silikondan yapılmış bir biyoreaktör geliştirdi. Bu küçük başlık (“BioDome”) yaranın üzerine sabitlendi.

BioDome aracılığıyla kurbağalara 24 saat boyunca beş yenilenmeyi destekleyen maddeden oluşan bir karışım uygulandı. Araştırmacıların açıkladığı gibi, her aktif bileşenin belirli bir amacı vardır. Kasların, sinir liflerinin ve kan damarlarının büyümesini uyarırlar ve yara izi oluşturan kollajen oluşumunu ve inflamatuar süreçleri engellerler.

Tedavi yeni bacak büyütür

Tedaviden 18 ay sonra, bilim adamları hayvanların çoğunda güçlü doku büyümesini belgelemeyi başardılar ve bu da neredeyse tam bir bacağa yol açtı. Yenilenen uzvun kemik yapısı orijinal bacağa benziyordu. Bununla birlikte, kurbağanın bacağının parmak benzeri yapıları yalnızca kısmen düzeldi.

Bununla birlikte, tedavi, kurbağalara tekrar dokunma uyaranlarına tepki veren ve yüzmek için kullanılabilen işlevsel uzuvlar ve sinirler verdi. Murugan, “Seçtiğimiz aktif bileşenlerin neredeyse tam bir uzvun yenilenmesine nasıl yardımcı olduğunu görmek heyecan vericiydi” diye açıklıyor. Ekibe göre, beş bileşenli kokteyl, bu araştırma alanındaki tartışmasız en önemli gelişme.

Rejeneratif tıpta uygulamalar

Murugan, “Aylarca süren bir yenilenme sürecini başlatmak için aktif bileşenlere yalnızca kısa bir süre maruz kalması gerçeği, kurbağaların ve belki de diğer hayvanların harekete geçirilebilen uyku halindeki yenilenme yeteneklerine sahip olduğunu gösteriyor” diyor. Bilim adamları, tedavilerinin hayvanlarda hangi süreçleri tetiklediğine dair ilk belirtileri çoktan bulabildiler. Moleküler analizlere göre, aktif içerik kokteyli, tedavinin ilk birkaç gününde vücut yapılarını oluşturmak için normalde sadece embriyolarda aktif olan bilinen sistemleri aktive etti.

Bu nedenle çalışma, insanların rejeneratif kapasitesini artıran ilaçların temeli olabilir. BioDome ayrıca yenilenme yeteneği üzerinde belirleyici bir etkiye sahip gibi görünüyor. “Memelilerde lezyonlar tipik olarak havaya veya maddelerle temasa maruz kalır ve sonuç olarak yara dokusuyla iyileşmesi günler ila haftalar alabilir. Bununla birlikte, BioDome kapağının kullanılması, ilk 24 saat içinde, doğru ilaçla birlikte yeniden yapılanma sürecinin skar dokusu müdahalesi olmadan devam etmesine izin veren koşullar yaratabilir,” diye açıklıyor David Kaplan.

Amfibiler yerine memelilerle deneyler

Araştırmacılar şimdi aktif bileşenlerin ve büyüme faktörlerinin kombinasyonunu optimize etmek istiyor. Gelecekte amfibiler yerine memeliler üzerinde deneyler yapılacak. “Bu tedavinin memelilere nasıl uygulanabileceğini test edeceğiz. Açık yarayı BioDome altında sıvı bir ortamla kapatmak, doğru ilaç kokteyli ile rejenerasyon süreçlerini harekete geçirmek için gerekli ilk sinyalleri sağlayabilir,” diye açıklıyor Michael Levin. Tedavi yönteminin insanlarda kullanılıp kullanılamayacağı ve ne zaman kullanılabileceği hala açık bir sorudur.