اگرچه ایده رویش مجدد اندام های قطع شده مانند داستان های علمی تخیلی می باشد اما برخی از کارشناسان بر این باورند که می تواند یک روز به حقیقت تبدیل شود. با توجه به یافته های اخیر، پاسخ ممکن است در ژن هایی باشد که ما ازبستگان بسیار دورمان به یادگار داریم.

با اینکه در انسان اندام های از دست رفته قادر به رشد مجددا نیستند اما طیف وسیعی از گونه های جانوری وجود دارند می توانند اندام از دست رفته را بازسازی نمایند. این حیوانات شامل خارپوستان، مانند ستاره های دریایی و خیار دریایی، دوزیستان، از جمله سمندر مکزیکی و نیوت و برخی از گونه های ماهی هستند. اگرچه این حیوانات بسیار دور از گونه انسان در نظر گرفته می شوند اما ما هنوز هم مقدار زیادی از اطلاعات ژنتیکی مشترک با این گوته ها داریم چرا که همه جانوران از یک جد مشترک تکامل یافته اند. تصور می شود این توانایی بشر برای بازسازی به طور کامل از دست داده نشده است. در حال حاضر بازسازی نوک انگشتان و بهبود زخم محدود در انسان وجود دارد که تصور می شود، مکانیزم های ژنتیکی مشابهی در کار باشند.

تحقیقات اخیر که در مجله PLoS ONE منتشر شده، به بررسی بازسازی بافت در سه گونه با استفاده از تکنیکهای ژنتیکی و محاسباتی پیچیده پرداخته است. یک تیم از آزمایشگاه زیست شناسی MDI در مین بر روی رشد مجدد اندام اکسولوتل1، باله دمی ماهی گورخر و باله های سینه ای یک ماهی پرتوبالگان2 به نام  اژدرسانان³، مطالعه کردند. این تیم از دانشمندان، با سرپرستی دکتر بنیامین ال کینگ و دکتر ووت پی یین، در جستجوی مکانیسم های مسئول ژنتیکی بودند. پس از ردیابی کردن ژن ها و فرآیندهایی مسئول بازسازی بافت، محققین از نتایج بدست آمده شگفت زده شدند. دکتر کینگ در این باره می گوید: ما از الگوهای بیان ژنتیکی کاملا مشابه در این سه گونه بسیار متفاوت شگفت زده شدیم.

اکسولوتل، ماهی گورخر، و اژدرسانان بستگان نزدیکی نیستند. آخرین جد مشترک آنها حدود 420 میلیون سال پیش بر روی زمین زندگی می کرده است. همه این گونه ها یک مکانیسم مشابهی از جد مشترکشان به ارث برده اند و این یک کشف شگفت انگیز است. 

این تیم تحقیقی توجه خاصی به توده ای از سلول هایی به نام بلاستما داشتند. بلاستما سلول هایی نامتمایزی هستند که قادرند به انواع سلول های متفاوت تبدیل شوند و به عنوان یک مخزن برای بازسازی بافت عمل می کند. این اولین قدم حیاتی در فرآیند احیا است. در این بلاستما، دکتر کینگ و دکتر یین در هر یک از سه گونه مذکور مجموعه ای از ژن ها را یافتند که همه آنها توسط تنظیم کننده ژنتیکی به نام microRNA ها کنترل می شدند. microRNA ها یک کشف نسبتا جدید می باشند. آنها RNA های کوتاهی هستند که کدکننده پروتئین نمی باشند و مسئول تنظیم بیان ژن هستند. با بررسی ژن در محل رویش مجدد باله و اندام، miR-21 دارای بیان بالایی در هر سه گونه مذکور مشاهده شد. miR-21 بطور کامل طی تکامل حفظ شده است و می تواند در گونه های متعدد از جمله انسان یافت. درک مسیرهای ژنتیکی در محل بازسازی اندام اولین گام در مسیر طولانی به سوی دستکاری آنها در انسان می باشد. 

اگر چه ایده رویش مجدد اندام تخیلی به نظر می رسد اما دکتر کینگ معتقد است که با  صرف زمان و هزینه کافی، می تواند تبدیل به یک واقعیت شود. او می گوید: این واقعیت که ما یک امضا ژنتیکی برای بازسازی اندام در سه گونه مختلف در سه نوع زائده مختلف شناسایی کرده ایم نشان می دهد که طبیعت یک کتابچه راهنمای کاربردی مشترک ژنتیکی حاکم بر بازسازی اندام ها خلق کرده است که ممکن است در تمامی گونه های حیوانی از حمله انسان به اشتراک گذاشته شده باشد.

اگر چه تغییر و کار با ژن های انسان برای القای رشد مجدد اندام دهه ها از ما دور است اما راه های درمانی دیگری ممکن است در آینده نزدیک قابل دسترسی باشند. به عنوان مثال، بهبود زخم هایی که نیاز به جایگزینی بافت آسیب دیده دارند، با استفاده از مکانیسم های ژنتیکی مشابه. اگر بتوان این مکانیسم ها را با مداخلات پزشکی تحت تاثیر قرار داد، سرعت بهبود زخم به طور بالقوه افزایش می یابد و موجب کاهش خطر عفونت و درد خواهد شد. همچنین، هنگامی که یک اندام قطع می شود، اعصاب آن می توانند آسیب ببینند. اگر این اعصاب بتوانند تعمیر و بازسازی شوند، قادر به ارتباط این اعصاب به پروتز خواهیم بود که آنها را حساس تر خواهد کرد.

وقتی از دکتر گینک درباره زمان به بهره برداری از این فن آوری جدید پرسیده شد وی گفت: این موضوع به سرعت مطالعات وابسته است که آن هم به میزان بودجه مطالعات بستگی دارد که متاسفانه، ما با بودجه کاهش یافته برای تحقیقات علمی روبرو هستیم.

با وجودی که این پژوهش جذاب است و چیزی کمتر از معجزه آسا نیست، تنها زمان آن هم در یک مدت طولانی می تواند بگوید که آیا به واقعیت می پیوند.

 منبع: 

[1] King BL, Yin VP. A Conserved MicroRNA Regulatory Circuit Is Differentially Controlled during Limb/Appendage Regeneration. PloS one 2016;11:e0157106.

 1. Axolotl

 2. Ray-finned fish

 3. Bichir