Von Doctor Who zu Deadpool , gibt es in der Science-Fiction keinen Mangel an regenerativen Fähigkeiten. Sogar einige echte Tiere können Gliedmaßen nachwachsen lassen, darunter Seesterne, Salamander, Krabben und Eidechsen. Leider hinkt die Medizin weit hinterher. Allerdings in einer in Science Advances veröffentlichten Studie , ist es Forschern gelungen, fehlende Beine in afrikanischen Krallenfröschen nachwachsen zu lassen.
Die Beine, die als „fast vollständig“ beschrieben wurden, reagierten auf Berührungsreize und erlaubten den Fröschen, sich normal zu bewegen und zu schwimmen.
Ein Team von Wissenschaftlern der Tufts University und des Wyss Institute der Harvard University hat einen Cocktail aus fünf Medikamenten entwickelt, der über eine Silikonkappe namens „BioDome“ aufgetragen wird. Nach nur 24 Stunden Behandlung wurde der BioDome entfernt und der Regenerationsprozess begann.
Innerhalb der ersten Tage sahen die Forscher, dass molekulare Signalwege aktiviert wurden, die normalerweise in einem sich entwickelnden Embryo verwendet werden. Im Laufe der nächsten 18 Monate wuchs den Fröschen langsam ein Bein nach, das eine Knochenstruktur, inneres Gewebe, einschließlich Neuronen, und „Zehen“ hatte, die alle den ursprünglichen Beinen der Frösche ähnelten. Es gab jedoch einige Unterschiede:Zum Beispiel gab es keine Knochen in den Zehen.
Gliedmaßen sind strukturell komplex, daher ist es keine leichte Aufgabe, sie nachwachsen zu lassen. Aber auch Menschen haben einige regenerative Fähigkeiten:Wir können Gewebe nachwachsen lassen, um eine Wunde zu schließen, und wir können bis zu 50 Prozent unserer Leber verlieren und sie wieder zu voller Größe wachsen lassen. Wenn wir also hoffen, eines Tages in der Lage zu sein, menschliche Gliedmaßen nachwachsen zu lassen, könnte der Weg dorthin eine Methode wie diese sein, die sich das angeborene Wissen des Körpers darüber zunutze macht, wie er sich selbst aufbaut.
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„Es ist aufregend zu sehen, dass die von uns ausgewählten Medikamente dazu beigetragen haben, ein fast vollständiges Glied zu schaffen“, sagte Nirosha Murugan, Forschungsmitarbeiterin an der Tufts University und Erstautorin der Studie. „Die Tatsache, dass es nur einer kurzen Exposition gegenüber den Medikamenten bedurfte, um einen monatelangen Regenerationsprozess in Gang zu setzen, deutet darauf hin, dass Frösche und vielleicht auch andere Tiere ruhende regenerative Fähigkeiten haben, die in Aktion gebracht werden können.“
In früheren Forschungen hatte das Team den BioDome zusammen mit einem Medikament – Progesteron – verwendet, um zu versuchen, Froschschenkel nachwachsen zu lassen. Obwohl es den Fröschen gelang, eine „erhebliche“ Menge an Gewebe nachwachsen zu lassen, waren die Gliedmaßen stachelförmig und nicht funktionsfähig. Diesmal stellte das Team einen Cocktail aus fünf Medikamenten zusammen, die darauf abzielten, Entzündungen zu reduzieren, das Wachstum von Blutgefäßen, Muskeln und Neuronen zu fördern und die Bildung von Narbengewebe zu hemmen.
Der nächste Schritt des Teams besteht darin, zu versuchen, die Technik auf Säugetiere anzuwenden. „Das Abdecken der offenen Wunde mit einer flüssigen Umgebung unter dem BioDome mit dem richtigen Medikamentencocktail könnte die notwendigen ersten Signale liefern, um den Regenerationsprozess in Gang zu setzen“, sagte der korrespondierende Autor Michael Levin, Vannevar Bush-Professor für Biologie an der Tufts University.
„Es ist eine Strategie, die sich darauf konzentriert, ruhende, inhärente anatomische Musterprogramme auszulösen, und nicht auf das Mikromanagement komplexen Wachstums, da erwachsene Tiere immer noch über die Informationen verfügen, die zum Aufbau ihrer Körperstrukturen erforderlich sind.“
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