Medycyna regeneracyjna: olbrzymie obietnice u myszy

Włosy, które odrastają, lepsze widzenie nocne, serce w lepszym zdrowiu... Medycyna regenerująca pokazuje bardzo poważne obietnice w eksperymentach przeprowadzonych na myszach. Możemy więc spodziewać się nowych terapii u człowieka, mogących zregenerować tkanki albo niewydolne narządy, a także przywrócić ich funkcje. Pytanie tylko: kiedy?

Wszyscy wiemy, że jaszczurkom odrastają utracone ogony. Nie wszyscy jednak wiedzą, że trytony potrafią odbudować nawet amputowane kończyny, dzięki swoim komórkom macierzystym totipotencyjny,. Jeszcze lepiej: płazińce, czyli rodzaj robaków, są w stanie częściowo pożerać siebie same w przypadku głodu, a następnie regenerować brakujące części, kiedy żywności jest pod dostatkiem.

Na nieszczęście dla nas, natura o wiele mniej tego typu możliwości zaoferowała bardziej rozwiniętym kręgowcom, takim jak ssaki, a więc i człowiekowi. Ludzie więc od dawna próbują zrozumieć mechanizmy regeneracji, by któregoś dnia zaaplikować je w medycynie.

A postępy naukowe w ostatnich latach pozwalają nam marzyć nieco śmielej. Albowiem, trzy nowe badania, niezależne, wykazały, że u myszy można zastąpić komórki chore komórkami zdrowymi, jednocześnie przywracając funkcje organów.

Następny etap? Odtworzenie rezultatów u człowieka.

Po pierwsze, komórki macierzyste sprawiają, że włosy odrastają

W pierwszej ze wspomnianych prac, która została opublikowane w przeglądzie naukowym Nature Communication, japońscy naukowcy z tokijskiego uniwersytetu sprawili, że u gryzoni kompletnie pozbawionych włosów na głowie, wyrosły różnego typu włosy. Oczywiście, teraz naukowcy mają nadzieję, że uda się opracować terapie łysienia.

Jak doszło do tego odkrycia? Badacze japońscy pobrali komórki macierzyste od gryzoni oraz komórki owłosionej skóry łysych mężczyzn, a następnie umieścili je w zmodyfikowanych mieszkach włosowych. Całość została wstrzyknięta w tył czaszek myszy, a w ciągu kilku tygodni okazało się, że kompletnie bezwłosym gryzoniom wyrosły włosy.

Przy użyciu szczególnych komórek macierzystych, naukowcom udało się nawet kontrolować kolor włosów. W ten sposób powstałe włosy zachowują się tak, jak normalne: mają normalny cykl wzrostu, a także wytworzyły połączenia z mięśniami i nerwami znajdującymi się pod skórą.

Jest to pierwszy przeszczep tego rodzaju, a technikę jeszcze należy ulepszyć, zanim zastosuje się ją u człowieka.

Po drugie: przeszczepienie komórek pręcików siatkówki - i stała się światłość

Drugie badanie z trzech wymienionych zostało opublikowane w przeglądzie naukowym Nature. I ono również zostało przeprowadzone na myszach. Tym razem jednak, gryzonie cierpiały z powodu wrodzonych zaburzeń widzenia nocnego. Były one bowiem urodzone z chorobą siatkówki oka, czyli regionu, który jest odpowiedzialny za widzenie.

Poza zaburzeniami widzenia nocnego, wiele innych chorób również może dotyczyć siatkówki, takich jak na przykład degeneracja plamki żółtej.

Naukowcy z uniwersytetu University College w Londynie pokusili się o przeszczepienie 200 000 komórek pręcików, które pozwalają widzieć w ciemnościach, do każdego oka chorych myszy. Przeszczep przyjął się dla zaledwie 10% - 15% tych komórek, czyli średnio 26 000. Nie jest to dużo, ale wystarczyło, żeby poprawić ostrość widzenia u gryzoni.

Badając wrażliwość zwierząt na różne kontrasty światła, badacze stwierdzili, że myszy po przeszczepie mają większe możliwości. Co więcej, stwierdzono również, że myszy po przeszczepie lepiej sobie radzą również w półmroku.

Sprawdzono to w eksperymencie z basenem, gdzie gryzonie musiały znaleźć platformę znajdującą się tuż pod powierzchnią wody: w ciągu dnia, myszy chore i myszy zdrowe radziły sobie równie dobrze. W półmroku jednak, myszy chore pływają w kółko, ponieważ nie są w stanie znaleźć tej platformy. Natomiast po transplantacji poradziły sobie o wiele lepiej.

Aktualnie, trwają podobne badania u człowieka. Na tę chwilę, wszystko odbywa się bez przeszkód: nie ma odrzutu przeszczepu, nie ma skutków obocznych, wzrok został lekko wyostrzony.

Po trzecie: myszy mają serce

A w końcu, trzecia z tych prac, obublikowana w przeglądzie naukowym Nature, pokazuje, że można przeprogramować fibroblasty w kardiomiocyty. Dokonali tego naukowcy z uniwersyteu University of California w San Francisco.

Oznacza to, że taki zabieg pozwoli uniknąć zagrożeń związanych z komórkami macierzystymi, które w niektórych przypadkach mogą powodować raka.

Fibroblasty stanowią 50% komórek serca u ssaków. A retrowirus, który został wstrzyknięty in vivo myszom, dostarczył im trzy czynniki transkrypcji (Gata4, Mef2c oraz Tbx5). Czynniki te pozwoliły na przekształcenie fibroblastów w kardiomiocyty, czyli komórki mięśnia sercowego, które znikają definitywnie po zawale serca.

Kardiomiocyty sztucznie wyworzone miały wszystkie normalne cechy charakterystyczne, przede wszystkim na poziomie ekspresji genów. A funkcje serca gryzoni zostały znacząco poprawione.

Co to wszystko oznacza? Otóż, medycyna regeneracyjna kryje w sobie całe mnóstwo możliwości, a więc daje nam ogromne nadzieje. Ale na pewno ptrzeba jeszcze wiele lat badań, zanim człowiek będzie mógł w pełni skorzystać z tego dobrodziejstwa. Poza tym, terapie te również mają swoje ogrniaczenia.