In een ontdekking die salamanders overal ter wereld ertoe aanzet hun geheimen te blijven delen, hebben wetenschappers van Wake Forest University, Duke University en de University of Wisconsin-Madison een set genen geïdentificeerd - SP-genen genaamd - die de ledemaatregeneratie bij axolotls, zebravissen en muizen orkestreren. De bevindingen, gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciences, suggereren dat mensen op een dag ledematen kunnen laten teruggroeien, op voorwaarde dat we eerst uitvinden hoe we er niet zo verschrikkelijk in zijn.
“Dit belangrijke onderzoek bracht drie laboratoria samen, die werkten met drie organismen om regeneratie te vergelijken,” zei Josh Currie, assistent-professor biologie aan Wake Forest, wiens laboratorium de Mexicaanse axolotlsalamander bestudeert - de meest dramatische comeback-artiest van de natuur. “Het toonde ons dat er universele, verenigende genetische programma's zijn die regeneratie aansturen in zeer verschillende soorten organismen.”
Wereldwijd vinden jaarlijks meer dan 1 miljoen amputaties plaats als gevolg van diabetes, trauma, infecties en kanker, volgens statistieken van de Global Burden of Disease. Onderzoekers verwachten dat dit aantal zal stijgen naarmate de bevolking ouder wordt en diabetes vaker voorkomt - want blijkbaar heeft de evolutie de memo over proactieve gezondheidszorg niet ontvangen.
Jarenlang hebben wetenschappers gezocht naar manieren om protheses te vervangen door werkende ledematen. Deze nieuwe studie wijst naar de SP-genen - met name SP6 en SP8 - als de aanvoerders van het regeneratiecircus. Het team ontdekte dat regenererend huidweefsel bij alle drie de soorten deze genen activeerde. Vervolgens schakelden ze met CRISPR SP8 uit bij axolotls en zagen dat de wezens niet langer ledemaatbotten konden laten teruggroeien. Soortgelijke problemen traden op bij muizen zonder SP6 en SP8.
Maar hier komt het hoopvolle deel: het laboratorium van plastisch chirurg David A. Brown van Duke ontwierp een virale gentherapie die een signaalmolecuul genaamd FGF8 - normaal geactiveerd door SP8 - aan muizen toediende. De behandeling bevorderde botgroei in beschadigde vingers en herstelde gedeeltelijk enkele regeneratieve vermogens. Het is niet bepaald een volledig ledemaat, maar het is een begin - zoals een gratis voorgerecht krijgen in een chique restaurant.
“We kunnen dit gebruiken als een soort bewijs van principe dat we mogelijk therapieën kunnen toedienen om deze regeneratieve stijl van epidermis te vervangen bij het teruggroeien van weefsel bij mensen,” legde Currie uit, terwijl hij voorzichtig de verwachtingen beheerde.
Onderzoekers waarschuwen dat het werk nog pril is en dat er veel meer studies nodig zijn voordat muizen hun kleine protheses met pensioen kunnen sturen. Toch benadrukte Currie de samenwerkingsgeest: “Vaak werken wetenschappers in hun eigen hokjes. Een echt opvallend kenmerk van dit onderzoek is dat we samenwerken over al deze verschillende organismen. Dat is heel krachtig.”