Az axolotloknak hála nagy lépést tettek a tudósok a végtagok újranövesztésének megértése felé

Ha a nevüket nem is tudják, a legtöbben tutira ismerik az axolotlokat – tudják, azok a vicces, szalamandraszerű, mosolygós kis állatok, amelyek úgy néznek ki, mint egy Pokémon. Amúgy van is egy axolotl-szerű Pokémon, Woopernek hívják, de most inkább beszéljünk arról, hogy az aranyos kinézetük mellett az axolotloknak van egy elég meghökkentő képessége is: képesek újranöveszteni a végtagjaikat. A tudósok régóta kutatják a jelenséget, és egy nemrég megjelent kutatásban sikerült rájönniük, hogy az állat hogyan tudja mindig a megfelelő részt újranöveszteni – írja a Wired.

A Nature Communications szaklapban múlt héten publikált tanulmányban a kutatók egészen pontosan egy olyan molekuláris folyamatot fedeztek fel, amely lényegében a sejtregenerálódás GPS-eként működik. A folyamatban pedig érdekes módon nem az a lényeges, hogy mennyi termelődik axolotlok végtagjainak újranövesztésében kulcsfontosságú retinsavból, hanem az, hogy mennyit bont le ebből a szervezetük. A kutatók a végtag csonkjánál kialakuló, differenciálatlan őssejtekből álló, úgynevezett blasztémát figyelték meg tüzetesebben,

így jöttek rá, hogy míg a vállnál nagyon nagy mennyiségű retinsav található, míg a CYP26B1 nevű, azt lebontó enzimből szinte semennyi, addig a csuklónál fordított a helyzet.

Az axolotlok végtagjában így az egyes pontok jól beazonosíthatóak az ott található retinsav alapján, a regeneráción dolgozó sejtek pedig ebből mindig tudják, hogy éppen hol vannak, és pontosan mit kell újranöveszteniük. A tudósoknak ezt a gyakorlatban is sikerült bizonyítania azzal, hogy levágták axolotlok lábfejét, aztán olyan gyógyszert adtak be nekik, amely blokkolta a CYP26B1 működését. a sejtek így azt hitték, hogy tőből kell újranöveszteniük a végtagot, amit meg is tettek.

A kutatók azt is megnézték, hogy a retinsav magas koncentrációja mely géneket aktiválja, így derült ki, hogy a vállban egy Shox nevű gén irányítja a növekedést végző sejteket. Miután erre rájöttek, kipróbálták, mi történik, ha génszerkesztéssel kiszedik ezt a gént az axolotlok embrióiból. Az így született állatok ujjai és lábfejei normális méretek voltak, maga a láb viszont jelentősen alulfejlett volt. Ez egyrészt bizonyította a Shox szerepét, másrészt pedig megmutatta, hogy a végtag különböző elemeinek regenerációját különböző genetikai programok irányítják.

A kutatást vezető James Monaghan szerint az, hogy egy visszanövesszünk egy emberi végtagot, még mindig sci-finek tűnik, de a felfedezéseikkel ismét egy lépéssel közelebb kerültek ahhoz, hogy megértsék ezt a folyamatot. Ez egyébként nem tűnik teljes képtelenségnek, hiszen az axolotlok és az emberek alapvető génszerkezete azonos, a különbség az, hogy ezek a gének hogyan és mikor lépnek működésbe. Az embereknél egy végtag elvesztése hegesedést előidéző géneket indít be, míg az axolotloknál olyanokat, amelyek embrionális állapotba juttatják vissza a sejteket.

Az embereknél ez az út csak a születés előtt áll nyitva, így a regeneratív biológia legfontosabb célja nyilván az, hogy valahogy később is megnyissa azt, és az embereknél is képes legyen előidézni a blasztémák kialakulását a csonkokon. Monaghan szerint egyébként ehhez nem is kellene módosítani az emberi DNS-t, az is elég lehet, ha a megfelelő időben és helyen szabályozó molekulákat aktiválnánk génszerkesztéssel. Ez egyébként a jelenlegi őssejtterápiákban is segíthetne, Monaghan szerint pedig, ha a végtagok újranövesztésénél nem is, a sebgyógyításban belátható időn belül is lehetne alkalmazni.