Ora si parla molto della coltivazione di singoli organi al di fuori del corpo e del loro aumento per sostituire quelli persi. Ma forse c'è un modo migliore - solo per ripristinare o, in modo scientifico, per rigenerare i tuoi organi?
In linea di principio, una persona è in parte dotata di questo dono. I nostri tagli vengono curati dalla rigenerazione della pelle. Anche il sangue viene rigenerato. Ma io voglio di più. Inoltre, non solo le persone comuni lo sognano, ma anche gli scienziati.
Ad esempio, i dipendenti del Laboratorio di problemi di rigenerazione dell'Istituto di biologia dello sviluppo dell'Accademia delle scienze russa, guidato dal dottore in scienze biologiche Viktor Mitashov, sviluppano da tempo vari metodi per ripristinare ossa e tessuti nervosi umani e, più recentemente, la retina dell'occhio. In generale, gli organismi inferiori sono più spesso in grado di rigenerarsi rispetto a quelli più altamente organizzati.
Ad esempio, tra gli invertebrati ci sono molte più specie che sono in grado di ripristinare gli organi persi rispetto ai vertebrati, ma solo alcune di esse possono rigenerare un intero individuo da un piccolo frammento di esso. Animali primitivi come ctenofori e rotiferi sono praticamente incapaci di rigenerarsi, mentre in crostacei e anfibi molto più complessi questa capacità è ben espressa.
Molti vorrebbero rigenerarsi come Wolverine, l'eroe dei fumetti americani. Può guarire anche le peggiori ferite in pochi minuti.
La capacità delle spugne di rigenerarsi è particolarmente sorprendente. Gli scienziati hanno organizzato un insolito esperimento; ha spinto il corpo di una spugna adulta attraverso il tessuto a rete e ha separato tutti i frammenti risultanti l'uno dall'altro. Si è scoperto che se poi metti questi piccoli pezzi in acqua e mescoli bene, distruggendo completamente tutti i legami tra di loro, dopo un po 'inizieranno a convergere gradualmente e alla fine si riuniranno, formando un'intera spugna, simile alla precedente. Ciò comporta una sorta di "riconoscimento" a livello cellulare.
Un altro detentore del record di rigenerazione è la tenia, che è in grado di ricreare un intero individuo da qualsiasi parte del suo corpo. È teoricamente possibile, tagliando un verme in 200.000 pezzi, ottenere da esso tanti nuovi vermi come risultato della rigenerazione. E da un raggio di una stella marina, un'intera stella può rinascere.
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Ma molto più famoso è un altro esempio: lucertole, che coltivano la propria coda e tritoni, che possono rigenerare gli occhi, le gambe e la coda fino a sei volte.
Ahimè, una persona è privata di questa proprietà inestimabile. La scienza moderna potrebbe aiutarci a padroneggiare i meccanismi corrispondenti?
In termini di vita umana, un processo di restauro simile a quello di Tritone potrebbe richiedere solo sei mesi. Tuttavia, è molto difficile capire come un tritone ripristina un occhio in un mese. Gli scienziati non possono ancora ripetere le sue imprese. Ma è già diventato chiaro come lui e altri come lui lo fanno.
Cominciamo dall'inizio - con la nascita dell'organismo. È noto che nel corso dello sviluppo embrionale, le cellule di qualsiasi organismo multicellulare subiscono la specializzazione. Da alcuni, ad esempio, si ottengono le gambe, da altri, diciamo, muscoli, branchie o occhi. I cosiddetti geni Doh danno il comando a tutto il corpo e organi specifici di svilupparsi secondo un certo piano, in modo che non risulti che l'occhio crescerà dove dovrebbe essere la gamba.
La mosca Drosophila ha 8 geni Dox, la rana ne ha 6 e l'umano ne ha 38. E si è scoperto che durante la rigenerazione, il tritone "ricorda" il suo passato embrionale, incluso un programma genetico che attiva i geni Dox e ripristina tessuti e organi cancellati o danneggiati …
Ma un occhio o una coda devono nascere da qualcosa: non possono essere rigenerati dall'aria. Il corpo ha due modi: ottenere nuove cellule, nuovo materiale da costruzione o utilizzare ciò che resta dopo la perdita di un organo.
Si è scoperto che la natura utilizza entrambi questi metodi. Le cellule staminali embrionali fungono da "mattoni" per la rigenerazione. Questo è il nome delle cellule dell'embrione, che nel loro sviluppo semplicemente non sono cresciute fino allo stadio di specializzazione e, quindi, sono in grado, sotto l'influenza di determinati fattori, di trasformarsi in cellule di vari tessuti e organi di oltre duecento tipi.
Inoltre, durante la rigenerazione, le “vecchie” cellule del tritone, attraverso complesse manipolazioni, si trasformano in simili a quelle embrionali. Negli ultimi tempi sono state associate molte controversie. Il fatto è che per gli scienziati la principale fonte di cellule staminali embrionali sono gli embrioni umani. I biologi stanno studiando con entusiasmo le proprietà delle cellule staminali embrionali: in caso di successo, queste cellule apriranno possibilità completamente nuove in chirurgia e garantiranno il ripristino di alcuni organi. Se a causa della malattia alcuni gruppi di cellule falliscono, anche se altamente specializzati, sarà possibile sostituirli.
E i nostri biologi non sono affatto nell'ultimo ruolo in questi lavori. Ad esempio, l'accademico dell'Accademia russa di scienze naturali Leonid Polezhaev si occupa da decenni del problema della rigenerazione delle ossa della volta cranica. In primo luogo, è riuscito a ottenere la rigenerazione delle ossa del cranio in cani e ratti. Quindi, insieme ai medici dell'Istituto di Neurochirurgia intitolato a N. N. Burdenko dell'Accademia delle scienze mediche dell'URSS ha cercato di ripristinare le ossa del cranio in pazienti con lesioni alla testa.
In questo caso è stata utilizzata la segatura ossea, che "induce" la rigenerazione delle ossa del cranio umano. Di conseguenza, l'area della lesione era completamente coperta di nuovo osso. Con questa tecnica sono state eseguite più di 250 operazioni.
Recentemente, un gruppo di scienziati dell'Università di Tokyo guidato da Makoto Asashima ha coltivato migliaia di cellule staminali embrionali in una speciale soluzione di vitamina A, variando la concentrazione della vitamina. Una bassa concentrazione attiva i geni che controllano lo sviluppo del tessuto oculare, mentre un'alta concentrazione attiva i geni responsabili della formazione dell'organo dell'udito.
Makoto Asashima ha affermato che l'occhio di una rana intero potrebbe essere ottenuto in cinque giorni. In un metodo simile, ma più semplice, i nuovi germogli venivano precedentemente coltivati e trapiantati con successo nella rana. L'animale ricevente ha vissuto per un mese dopo questa operazione.
E gli esperti dell'Università Keio di Tokyo hanno pubblicato un rapporto su un esperimento di successo sull'uso di cellule staminali embrionali umane per riparare il tessuto del midollo spinale danneggiato nelle scimmie. Secondo il capo del lavoro, il professor Hideyuki Okano, le cellule staminali originali sono state prelevate dall'embrione umano defunto con il consenso dei genitori e l'approvazione del consiglio di etica dell'università.
Quindi queste cellule sono state moltiplicate in un mezzo nutritivo e piantate in cinque scimmie (10 milioni di cellule ciascuna), i cui arti anteriori sono stati immobilizzati a seguito di una lesione spinale. In un primate, tutte le funzioni muscolo-scheletriche sono tornate alla normalità dopo due mesi, mentre il resto del processo di recupero continua.
Nel laboratorio di Viktor Mitashov sono stati condotti con successo esperimenti sul restauro dell'occhio di tritone. E ora i ricercatori si stanno preparando per esperimenti sulla crescita della retina umana.
Ma gli esperti dicono attentamente sulla possibilità di far crescere un occhio intero. Si possono capire: il divario evolutivo tra il tritone e l'uomo è troppo grande. Il naso d'altra parte, i meccanismi di sviluppo degli organi sono simili, quindi c'è la speranza che un giorno i biologi saranno in grado di costringere una persona ferita, "che cade nell'infanzia", a far crescere gli organi necessari: denti, invece di quelli che sono caduti, nuove cellule del fegato, reni, pancreas, nuovi tessuti muscolari per un cuore affetto da infarto miocardico.
