A tudósok szarvasgéneket ültettek az egerekbe, az egerek fején agancshoz hasonló képződmények nőttek. Talán legközelebb szárnyakat adnak az embernek?

Egy 2020 augusztusában Kínában készült tanulmány szerint a tudósok „mini-agancsot” növesztettek egereken úgy, hogy szarvasgéneket helyeztek be az egerek genomjába. Habár elsőre kicsit aggasztónak tűnhet a kísérlet, de mint kiderült, a szarvasagancs az egyik leggyorsabban növekvő szerv az állatvilágban, és alaposabb tanulmányozása egy nap még a regeneratív gyógyászat számára hasznos lehet. A szarvasagancs akár pár hónap alatt teljesen kifejlődhet. A kínai Xi'an-i Northwestern Polytechnical University tudósai azt kutatták, hogyan tudják kihasználni az agancsszövet azonnali növekedési ütemét úgy, hogy szikaszarvas agancsából vett őssejteket ültetnek be laboratóriumi egerek homlokába. Az eredmények azt mutatják, hogy azok az emlősök, amelyek elvesztették a szervek regenerálódásának képességét, még mindig tartalmazhatnak regeneratív géneket, és lehetséges, hogy az agancsok gyors növekedését más kísérletekben is alkalmazni lehet majd a későbbiekben. 

Egy korábbi tanulmányból származó ábra a „mini agancsok” növekedésének folyamatát mutatja egereken. A fotó forrása: C. Li / J Regen Biol Med. 2020;2(5):1-21

Az agancs napi 2,75 centiméteres (körülbelül 1 hüvelyk) nagyságra képes nőni, így tökéletes képet fest arról, hogyan képesek az emlősök rendszeresen regenerálni a sejteket. Az agancsok különösen azért érdekesek, mert az emlősök általában elvesztik a szervek és a legtöbb szövet regenerálódásának képességét, így egy nagy, rendszeresen újranövő függelék nagyszerű betekintést enged arra vonatkozólag, hogy működhet a csontok regeneratív gyógyítása.

A regeneratív gyógyszerek kutatása során Toa Qin kínai kutató és munkatársai mélyen belemerültek a szikaszarvasok agancsának mechanikájába. Az agancs ledobása az évszakos rend szerint történik; a szikaszarvas ledobja az agancsszárakat, és 125 napon belül új pár nő a helyükre. Ennek megfigyelése érdekében a tudósok létrehozták a szikaszarvasok regeneratív „térképét”, amely több olyan egyedi sejtet és gént különített el, amelyeket kritikusnak tartanak az agancsszövet fejlődésében.

Tíz nappal az agancs leválása előtt a kutatók azonosítottak egy olyan őssejttípust, amely nagyon aktív volt a regenerációban, és ezek még a leválás után is az agancsban maradtak egy rövid ideig. Azonban a vedlés utáni ötödik napon az őssejtek új altípusa jelent meg.

A növekedés több szakaszának azonosítása után a csapat kivette azokat az őssejteket, amelyek a legnagyobb növekedési potenciállal rendelkeznek, és amelyek körülbelül ötnapos levált agancsokból származnak. Ezeket Petri-csészében tenyésztették, majd beültették őket az egerek fejébe.

45 nap elteltével az egerek fején mini-agancsok nőttek. Ezt úgy tudták elérni, hogy az őssejtek csont- és csonthártya szövetté alakultak, amely a csonttörések helyreállításában játszik fontos szerepet.

A fotó forrása: Ajakor / Irina Kozorog / Shutterstock.com, szerkesztve iflscience.com által

Az agancsok gyorsan megnyúltak, megmutatva a kutatóknak a fejlődésüket eredményező genetikai mechanizmusokat, betekintést engedve abba is, hogy lehetne felhasználni őket az emberi csontgyógyászatban.

Egy ilyen kezelés etikai aggályokat vethet fel a sejtek fajok közötti beültetésével, valamint azokkal a jelentős biztonsági kísérletekkel kapcsolatban, amelyek szükségesek ahhoz, hogy jóváhagyásra benyújthatóvá váljanak. Ha azonban sikerül feltárni a regeneráció hátterében álló mechanizmusokat, lehetséges, hogy az emlősökben is találunk hasonló géneket.

Bár az eredményeket nem lehet alkalmazni a törött lábak helyreállítására, mégis egy új képet kapunk arról, hogy az emlősök pontosan hogyan képesek regenerálni a szöveteket, mind a genomukban található mechanizmusok révén, mind pedig az agancs őssejtek kis segítségével.

Forrás:        

iflscience.com

science.org

Felső kép: pixabay