Kurbağaların Kaybettikleri Uzuvlarını Tekrar Çıkartmanın Yolu Bulundu!

Science Advances’te yayınlanan yeni bir çalışmada gösterilene nazaran, bacakları kopan kurbağalar, beş ilaçtan oluşan bir kokteyl içeren giyilebilir bir biyoreaktör kullanarak işlevsel uzuvlarını yine oluşturabildiler. Araştırma şimdi çok erken basamaklarında, lakin bu yeni yaklaşımın potansiyel olarak önümüzdeki yıllarda ve on yıllarda uzuvlarını kaybeden insanlara uygulanabileceği öne sürülüyor.

Araştırmanın yıldızları, kendi uzuvlarını doğal olarak yenileyemeyen bir çeşit olan Afrika pençeli kurbağalarıydı. Tufts Üniversitesi ve Harvard Üniversitesi araştırmacıları, yakın vakitte ampute edilmiş bir uzvu beş pro-rejeneratif bileşik içeren bir silikon kap içine yerleştirerek kurbağaların uyku halindeki yenilenme sürecini tetikledi. Her ilaç, iltihabı azaltmak, yara izine yol açacak kolajen üretimini engellemek ve hudut liflerinin, kan damarlarının ve kasların yeni büyümesini teşvik etmek de dahil olmak üzere kendi hedefini yerine getirdi.

Kurbağalar, ilaç dağıtan biyoreaktörü ampute art bacaklarının etrafına yalnızca 24 saat boyunca taktı ve sonraki 18 ay boyunca uzuv oluşumlarının ilerlemesi yakından izlendi. Tedaviyi alan kurbağalar, kemik uzunluğunda, yumuşak doku modelinde ve nöromüsküler tamirde uzun vadeli artışlar yaşadı. Yeni uzuvları, doğal bir uzvun kemiğine misal bir kemik yapısına, nöronlar da dahil olmak üzere daha güçlü bir iç doku tamamlayıcısına ve hatta uzvun ucundaki kimi “ayak parmaklarına” sahipti.

Çalışmanın muharriri ve Tufts Üniversitesi Profesörü biyolog Mike Levin‘in söylediğine nazaran “Bu kurbağalar büsbütün su altında yaşıyor, bu yüzden zıplamaktan daha fazla yüzüyorlar, fakat davranışları olağan kurbağalarınkine çok benziyordu – yeni bacakların hissi vardı, objeleri algılayabiliyordu ve su altında çok yeterli hareket etmek için kullanılıyorlardı.“

Takımın evvelki çalışması, BioDome ile tek bir ilaç olan progesteron kullanılarak kurbağalarda uzuvların yine büyümesinin nasıl değerli ölçüde desteklenebileceğini göstermişti. Bununla birlikte, bu uzuvlar kolay bir sivri uç üzere büyüdü ve yeni çalışmada beş ilaç kullanılarak büyütülen uzuvlar kadar fonksiyonel değildi.

Öteki bilim insanları, geçmişte kök hücreleri yahut gen düzenlemeyi içeren bir yaklaşım kullanarak uzuv rejenerasyonunda bir adım attılar. Fakat bu yeni araştırma, ilaçlar ve bir biyoreaktör kullanarak büsbütün yeni bir yaklaşım benimsiyor. Araştırmacılar, bu yaklaşımın, hayvanlarda uyku halinde olan doğal anatomik modelleme programlarını tetiklediği için birçok yarar sağladığına inanıyor.

Profesör Levin’in açıkladığına nazaran “Bu çalışma, olağanda bunu yapmayan hayvanlarda, genomik düzenleme yahut kök hücre implantları kullanmadan yenileyici bir reaksiyon oluşturmanın mümkün olduğunu gösteriyor.” Kelamlarına devam eden Levin, “Stratejimiz, daha evvel hiç kullanılmamış yeni bir ilaç kokteyli kullanıyor ve bunu giyilebilir bir biyoreaktör aracılığıyla da sağlıyor. Öbür birtakım yaklaşımlarda olduğu üzere kök hücre implantları yahut yabancı genler girmiyor” diyor.

Yalnızca omuriliği olan bir avuç hayvan, bilhassa semenderler ve kertenkeleler olmak üzere uzuvlarını yenileyebilir. Kaybedilen uzuvları büsbütün yine çıkarabilen bilinen hiçbir göğüslü olmasa da, kimilerinin kullanılmayan yenileyici güçlere sahip oldukları düşünülüyor. Örneğin, beşerler karaciğerlerini inanılmaz derecede büyütebilirler.

Araştırmacılar artık, ince ayarlanmış bir ilaç kokteylinin insanlarda uzuv yenilenmesini tetikleyip tetikleyemeyeceğini görme umuduyla, yeni tekniklerinin memeliler üzerinde çalışıp çalışmadığını test etmeyi planlıyorlar.

levin, kelamlarını şöyle tamamlıyor: “Öteki yaklaşımların kimilerinden farklı olarak, buradaki hedef, süreci kök hücre 3D baskı yahut gibisi bir şeyle mikro yönetmek değil, hücreleri bir uzuv yapma programına yanlışsız itmektir – fikir bir tetikleyici bulmaktır, tüm uygulamaları uygulamak değil. Bu nedenle, yaklaşımımız eşsiz bir halde 24 saatlik tedaviyi ve akabinde bir yıldan fazla bir büyümeyi içeriyor – gaye, hücrelerin karmaşık yapılar inşa etme yeteneğinden yararlanmak. İnsanlarda nasıl uygulanacağını görmek için yapılacak çok iş var, lakin rejeneratif tıbbın geleceği çok heyecan verici.”