Într-un laborator din Boston, oamenii de știință au realizat o descoperire care pare a fi extrasă dintr-un film științifico-fantastic, dar se bazează pe știință autentică: o substanță utilizată în tratamentele pentru acnee ar putea avea capacitatea de a iniția regenerarea membrelor pierdute la om. Totul a început de la o specie fascinantă, axolotlul mexican, un amfibian cunoscut pentru abilitatea sa remarcabilă de a-și reface membrele, coada, și chiar părți din creier sau coloană vertebrală. Acum, această abilitate uimitoare ar putea fi explicată și, mai important, parțial replicată în organismul uman.
Descoperirea aparține echipei coordonate de biologul James Monaghan de la Northeastern University, iar elementul cheie este acidul retinoic, un derivat al vitaminei A, recunoscut de public drept ingredientul activ din Accutane, tratamentul de ultimă instanță pentru acnee. Folosind axolotli modificați genetic, care strălucesc în prezența anumitor molecule, cercetătorii au reușit să descifreze modul în care acest acid funcționează în procesul specific și impresionant de reconstrucție a unui membru pierdut.
Chiar dacă ideea că o salamandră acvatică ne poate învăța să ne regenerăm membrele pare ireală, fundamentul științific este foarte serios. Axolotlul nu doar că își reface complet un picior – cu oase, mușchi, nervi și piele – ci face acest lucru cu o acuratețe matematică. Până acum, întrebarea a fost: cum știe organismul exact ce părți trebuie regenerat și unde?
Răspunsul pare a se regăsi în concentrațiile de acid retinoic care variază de-a lungul axului membrului în proces de regenerare. Nivelurile ridicate ale acestei molecule indică țesuturilor că trebuie să continue formarea secțiunilor piciorului, în timp ce concentrațiile mai scăzute semnalează că este timpul să se formeze laba piciorului și degetele. Practic, acidul retinoic funcționează ca o hartă chimică internă, dictând ce va fi reconstruit.
O enzimă, denumită CYP26b1, are un rol esențial în acest proces. Aceasta reglează nivelul de acid retinoic, iar atunci când enzima este activată, nivelurile de acid scad, permițând formarea extremităților. Dezechilibrele în acest mecanism conduc la membre malformate, cu porțiuni duplicat sau lipsă, ceea ce sugerează că fiecare pas trebuie realizat cu o precizie extremă.
Această înțelegere a primelor etape ale regenerării este esențială. Dacă acest mecanism va fi replicat în organismul uman, se deschide un univers vast de posibilități terapeutice, de la refacerea membrelor amputate până la tratamente inovatoare pentru cancer sau arsuri severe.
Salamandre modificate genetic și regenerare pe comanda
Pentru a ajunge la aceste concluzii, cercetătorii au dezvoltat linii speciale de axolotli fluorescenți, capabili să strălucească în prezența proteinelor țintă. Astfel, sub microscop, era mult mai ușor să se observe distribuția acidului retinoic și a proteinelor implicate în procesul de regenerare.
După realizarea unei cartografii detaliate a acestor distribuții, echipa a utilizat medicamente pentru a reduce artificial nivelul de acid retinoic și a observat modul în care regenerarea era afectată. În anumite cazuri, membrele se regeneau incomplet sau cu segmente deformate, subliniind rolul esențial al acestei molecule în „coregrafia” internă a regenerării.
Un pas și mai fascinant a fost crearea unor axolotli mutanți care nu mai exprimau gena responsabilă pentru enzima CYP26b1. Ce a rezultat? Membrelor le lipsea o orientare clară, se dezvoltau într-un mod haotic și arătau ca fragmente de carne fără coerență structurală. Acest lucru a confirmat că întreaga regenerare este condusă de o rețea complexă de semnale moleculare, și acidul ret…
