Mnogi evolucijski stariji organizmi imaju sposobnost regeneracije skoro svakog tkiva u punom obliku i funkciji nakon ozljede. Ljudi imaju mnoge zajedničke gene s njima, no naša sposobnost regeneracije je ograničena. Još od vremena Aristotela, sposobnost životinja da regeneriraju oštećena tkiva, fascinira znanstvenike. Kako je znanstveni napredak pomogao u otkriću gena za regeneraciju kod različitih vrsta, pročitajte u nastavku.
U radu objavljenom u časopisu PLOS ONE istraživači s Biološkog Laboratorija MDI Benjamin L. King i Voot P. Yin otkrili su zajedničke regulatore gena kod 3 vrste koje imaju sposobnost regeneracije: riba zebrica, aksolotl i bihiri, jedna vrsta mnogoperke*. Otkriće genetskih mehanizama zajedničkih ovim vrstama, koje su se evolucijski odvojile prije više od 420 milijuna godina, dovodi do zaključka da ti mehanizmi nisu specifični za pojedinu vrstu već su konzervirani kroz evoluciju. „Sjećam se tog dana jako dobro, osjećaj je bio odličan", navodi King. „Nismo očekivali da uzorci genetske ekspresije budu jako različiti, ali činjenica da su konstantno isti nas je oduševila." Otkriće zajedničkih genetskih regulatora potencijalno bi moglo predstavljati dobru podlogu za istraživanja nove hipoteze o genetičkim mehanizmima koji upravljaju regeneracijom udova. Otkriće također predstavlja velik napredak u razumijevanju tipova tkiva kod ljudi, poput tkiva udova, koji se teže regeneriraju te kako bi se moglo manipulirati tim mehanizmima.
„Regeneracija udova kod ljudi zvuči kao znanstvena fantastika, no ipak nije tako daleko od istine", navodi Yin. „Činjenica da smo identificirali genetske potpise odgovorne za regeneraciju udova kod 3 različite vrste s različitim tipovima udova već sugerira da je priroda stvorila zajednički mehanizam za regeneraciju upisan u genima kod svih životinja, pa tako i kod ljudi."
Tijekom istraživanja znanstvenici su proučavali mehanizme stvaranja blastema koji predstavlja zalihu stanica za regeneraciju tkiva. Formiranje blastema kritičan je korak u procesu regeneracije. Korištenjem sofisticiranih tehnologija za sekvenciranje gena, King i Yin identificirali su zajednički set gena koje kontrolira mreža genetskih regulatora poznatih kao mikroRNA molekule. Znanstvenici istražuju evolucijski različite životinje kako bi što bolje proučili genetske mehanizme koji upravljaju popravkom i regeneracijom kompleksnih tkiva te koji su jako slabo aktivni kod ljudi. Značaj tih otkrića je potvrdio i ovaj rad koji prvi put otkriva genetsku mrežu koja upravlja regeneracijom udova i koja je zajednička evolucijski odvojenim životinjama.
Istraživanje bi se također moglo koristiti u terapijama zacjeljivanja rana koje, zato što također trebaju zamijeniti oštećena ili izgubljena tkiva, koriste slične genetske mehanizme za popravak. S boljim razumijevanjem ovih mehanizama terapije bi mogle biti učinkovitije te bi vrijeme zaraštanja rana bilo kraće, time manje bolno i sa smanjenim rizikom od infekcije. Još jedna potencijalna korist od ovakvih istraživanje je i razvoj sofisticiranih proteza. Kada se ud amputira, živci se mogu oštetiti. Popravak i regeneracija tih živaca mogli bi doprinijeti razvoju boljih proteza koje bi mogle komunicirati s tim živcima, omogućujući bolju kontrolu kretnji.
Dok su bolje proteze i brže zacjeljivanje rana ipak mogući u bližoj budućnosti, mogućnost rasta novih udova je ipak još daleko. Razvoj ovakvih tehnologija jako ovisi o financiranjima, kojih je što se tiče znanosti, sve manje i manje u posljednje vrijeme.
*Mnogoperke su evolucijski stara skupina riba koju karakteriziraju mesnate prsne peraje koje im omogućuju kretanje po tlu te tkiva koja oponašaju funckiju pluća zbog čega ova skupina može opstati i na suhom jedno određeno vrijeme. Kakve veze imaju ribe s evolucijom pročitajte OVDJE.
Izvor: Esciencenews.com
______
A Conserved MicroRNA Regulatory Circuit Is Differentially Controlled during Limb/Appendage Regeneration
Benjamin L. King, Viravuth P. Yin
dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0157106
_____
| 
