Odkryto sposób na regenerację "idealnych" ogonów jaszczurek
Wykorzystując technikę edycji genów CRISPR/Cas9, naukowcy obdarzyli jaszczurki dodatkowymi zdolnościami regeneracyjnymi. To może być przełom, który zaowocuje nowi terapiami także u ludzi.
Powszechnie wiadomo, że jaszczurki są obdarzone wyjątkowymi zdolnościami regeneracyjnymi. Nie jest też tajemnicą, że "nowy" ogon czy kończyna nie są doskonałe. Naukowcy z University of Southern California (USC) wykorzystali terapię komórkami macierzystymi, by to zmienić. To pozwoli na przełom w medycynie regeneracyjnej, także u ludzi.
W momencie zagrożenia, niektóre zwierzęta odrzucają część ciała, która później jest w mniejszym lub większym stopniu regenerowana. Tak dzieje się z ogonami jaszczurek i odnóżami pajęczaków. Z kolei strzykwy odrzucają część swoich wnętrzności (ewisceracja), a rozgwiazdy i wężowidła ramiona. Zjawisko odrzucania narządów jest nazywane autotomią.
Regenerowany narząd jest jednak daleki od idealnej repliki - podtrzymuje go chrzęstne rusztowanie, zamiast kostnego szkieletu z naczyniami krwionośnymi i nerwami. To bardziej atrapa, niż funkcjonalny narząd - coś na kształt naturalnej protezy. Naukowcy z USC znaleźli sposób, aby skłonić jaszczurki do regeneracji ogonów bardziej zbliżonych do oryginałów. To tzw. wzory grzbieto-brzuszne (ang. dorsoventral patterning). Strona grzbietowa (górna) składa się z tkanki kostnej i unerwienia, a strona brzuszna (dolna) jest w całości chrząstką. Z jakiegoś powodu, odrastające ogony są w pełni "brzuszne".
Naukowcy postanowili przyjrzeć się, jak kształtują się ogony jaszczurek podczas rozwoju embrionalnego i regeneracji w wieku dorosłym. W obu przypadkach, regeneracja odbywa się za pośrednictwem neuronalnych komórek macierzystych (NSC). Teraz udało się zidentyfikować wytwarzany przez nie sygnał molekularny, który powoduje wzrost chrząstki. Embrionalne NSC wytwarzają ten sygnał tylko na spodniej stronie ogona, a dorosłe na górnej.
Naukowcy próbowali wszystkiego, aby wpłynąć na organizację NSC. Próbowali zablokować sygnał w dorosłych NSC, ale nowa tkanka nerwowa nadal nie odrastała w górnej części ogona. Próbowali również wszczepić embrionalne NSC do kikutów ogonów dorosłych zwierząt, ale te nie reagowały na sygnał brzuszny. W końcu uczeni sięgnęli po technikę CRISPR/Cas9, czyli "genetyczne nożyczki" do precyzyjnej zmiany genów - tak, aby NSC nie reagowały na sygnały. Wszczepiono je dorosłym jaszczurkom i okazało się, że zregenerowały "idealne" ogony, z kośćmi i nerwami po obu stronach.
Wyniki eksperymentów to na razie dobra wiadomość tylko dla jaszczurek, ale niewykluczone, że w przyszłości uda się je przenieść także na ludzi.
