Biyomedikal
Yeni yapılan bir araştırmayla uzuvların yeniden büyütülebileceği keşfedildi
Biyomedikal’de uzuvların yeniden oluşturulması öncü niteliğinde olan bir alandır. Afrika pençeli kurbağası (Xenopus laevis) türü de bunun için en uygun canlı. Bunun nedeniyse vücut onarımları/yenilenmeleri yetişkinlik dönemlerinde tıpkı biz insanlarda olduğu gibidir.
Tufts Üniversitesi'ndeki bir bilim insanı ekibi, ampüte (arka uzvu olmayan) beş Afrika pençeli kurbağasının uzuvlarının yeniden büyümesi için 18 aylık uzun süreçli bir araştırma yaptı. Hayvanların ampüte uzuvlarının yeniden büyümesi, belirlenen dokunun yeniden modellenmesi ve fonksiyonel onarımı için giyilebilir silikon bir biyoreaktör ile 24 saat boyunca beş ilaçlı bir ‘kokteyl’ kullanıldı.
Tufts Üniversitesi'ndeki Allen Keşif Merkezi'nde araştırmacı olan Dr. Nirosha Murugan ve meslektaşları, “Semenderler, denizyıldızları, yengeçler ve kertenkeleler de dahil olmak üzere birçok canlı, en azından bazı uzuvlarını tamamen yenileyebilme yeteneğine sahiptir. İnsanlar, yeni doku büyümesiyle yaraları kapatma yeteneğine sahiptir ve karaciğerlerimiz %50'lik bir kayıptan sonra tam boyutuna yenilenme konusunda kayda değer bir yeteneğe sahiptir. Ancak büyük ve yapısal olarak karmaşık bir uzvun kaybı - bir kol veya bacak - insanlarda veya memelilerde herhangi bir doğal yenilenme/iyileşme süreci ile onarılamaz” dediler.
Yazarlar, yarayı beş küçük moleküllü bileşikle aşılanmış ipek proteini içeren giyilebilir bir biyoreaktörle “BioDome” çevreleyerek Afrika pençeli kurbağalarında yenilenme sürecini tetiklediler. Her bileşik, iltihabı bastırmak, yara izine yol açacak kolajen üretimini engellemek ve sinir liflerinin, kan damarlarının ve kasların yeniden büyümesini teşvik etmek gibi farklı bir amacı yerine getirdi. Kombinasyon ve biyoreaktör, yerel bir ortam sağladılar. Böylelikle yarayı kapatmaya yönelik doğal eğilimden uzaklaştıran ve rejeneratif sürece doğru yönlendiren sinyaller sağladılar. Araştırmacılar, tedavi edilen kurbağaların çoğunda doku büyümesi gözlemledi ve neredeyse tamamen işlevsel bir bacak oluşturuldu. Yeni uzuvlar, doğal bir uzvun kemik yapısına benzer özelliklerle gelişmiş kemik yapısına sahipti. Daha zengin bir iç doku tamamlayıcısı (nöronlar dahil) ve altta yatan kemiğin desteği olmasa da uzuv ucundan birkaç "ayak parmağı" büyüdü. Yeniden büyüyen uzuv, sert bir lifin dokunuşu gibi uyaranlara tepki verdi ve hareket etti. Kurbağalar, normal bir kurbağa gibi hareket ederek suda yüzmek için bu yeniden gelişen uzuvlarını kullanabildiler.
Yazarlar, “Aylarca sürecek bir yenilenme sürecini harekete geçirmek için ilaçlara yalnızca kısa bir süre maruz kalmanın gerekli olduğu gerçeği, kurbağaların ve belki de diğer hayvanların harekete geçirilebilecek uyku halindeki yenilenme yeteneklerine sahip olabileceğini düşündürmektedir” dediler.
Açık yarayı BioDome'un altında sıvı bir ortamla, doğru ilaç kokteyli ile kapatmak, rejeneratif süreci harekete geçirmek için gerekli ilk sinyalleri sağlayabilir. Bu yüzden araştırmacılar bir sonraki çalışmaların memeliler üzerinde deneneceğini söylediler.