Převratný výzkum: Myši si dokázaly obnovit prsty, otevírá se cesta k lidské regeneraci
InovaceLidé sice disponují působivými schopnostmi sebeuzdravování, ale zdaleka se nevyrovnají mlokům nebo axolotlům, kteří dokážou znovu vypěstovat celé končetiny. Vědci z Texas A&M University však nyní úspěšně vyvolali regenerativní tkáňovou odezvu u myší, kterým byl odstraněn prst.
Lidé sice disponují působivými schopnostmi sebeuzdravování, ale zdaleka se nevyrovnají mlokům nebo axolotlům, kteří dokážou znovu vypěstovat celé končetiny. Vědci z Texas A&M University však nyní úspěšně vyvolali regenerativní tkáňovou odezvu u myší, kterým byl odstraněn prst. Ačkoliv byl dorostlý prst „nedokonalý“, výsledky jsou velmi povzbudivé a naznačují, že savci mohou mít skrytou schopnost regenerace, o které jsme dosud nevěděli.
Klíčem k tomuto procesu byla aplikace dvou proteinů, které vysílají specifické signály. První protein generuje základní materiál pro regeneraci a druhý z něj následně buduje tkáň. Regenerativní biolog Ken Muneoka vysvětluje, že jde o dvoufázový proces: nejprve se buňky odkloní od tvorby jizev a poté se jim dodají signály, co mají stavět. Jizvení je totiž výchozí reakcí těla na zranění, kdy fibroblastové buňky zacelí ránu jizevní tkání, což sice zastaví krvácení, ale ztracená končetina se nevrátí.
Vědci zjistili, že kombinace proteinu FGF2 (fibroblastový růstový faktor 2) následovaná proteinem BMP2 (kostní morfogenetický protein 2) byla nejúčinnější. FGF2 přeprogramuje fibroblastové buňky, které jsou v aktivním a vnímavém stavu, aby se transformovaly v blastém. Blastém jsou dočasné buněčné „pupeny“, které zvířata jako mloci používají k přípravě tkáně pro opětovný růst – nejen k opravě rány, ale k nahrazení ztracené končetiny. Následně aplikovaný BMP2 dodá blastému zprávy, aby začal stavět. Tato dvojitá proteinová léčba vedla k obnově kostí, šlach, vazů a kloubních struktur – tedy kosterních a pojivových prvků chybějícího prstu – v desítkách pokusů na myší. I když náhradní prsty byly někdy deformované nebo příliš malé, všechny podstatné části byly přítomny.
Tento přístup je zajímavý, protože se liší od běžného zaměření regenerativní medicíny, které se obvykle soustředí na aplikaci kmenových buněk. Muneoka zdůrazňuje, že není nutné získávat a vkládat kmenové buňky, protože „už tam jsou – stačí se jen naučit, jak je přimět, aby se chovaly tak, jak chcete“. Nová studie navazuje na dřívější výzkum stejné laboratoře, který používal podobný přístup, ale bez FGF2 a tvorby blastému, což vedlo jen k částečnému dorůstání končetiny. Spoluautor a veterinární fyziolog Larry Suva dodává, že tento objev mění způsob, jakým přemýšlíme o tom, co je možné, a otevírá dveře k zcela novým otázkám.
Předtím, než bude možné tento přístup testovat na lidech, je zapotřebí mnoho další práce, včetně podrobnější analýzy mechanismů opětovného růstu a produkce končetin, které se více shodují s těmi ztracenými. Nicméně, s BMP2 již schváleným pro použití v rekonstrukční chirurgii a FGF2 na cestě ke stejnému statusu, by mohly existovat i okamžitější výhody: zlepšení hojení ran a snížení jizvení, i když bez skutečné regenerace. Ken Muneoka, který se celou svou kariéru snaží pochopit, proč některá zvířata dokážou regenerovat a jiná, zejména lidé, ne, vidí v tomto výzkumu významný krok vpřed. Výzkum byl publikován v prestižním časopise Nature Communications.