İnsanlarda Uzuv Yenilenmesi İçin Umut Veren Bulgu: Farelerde Kopan Parmak Yeniden Büyütüldü

Bilim insanları, memelilerde uzun süredir mümkün olmadığı düşünülen uzuv yenilenmesi konusunda önemli bir adım attı. Hakemli bilimsel dergi Nature Communications'ta yayımlanan yeni araştırmada, yeni doğan farelerde koparılan parmakların yeniden kemik, eklem, tendon ve bağ dokusu oluşturacak şekilde büyümesi sağlandı.

Araştırmacılar, elde edilen sonucun henüz kusursuz olmadığını ve insanlar için doğrudan uygulanabilir olmaktan uzak olduğunu vurgulasa da çalışmanın memelilerin kaybettikleri uzuvları yeniden oluşturamayacağı yönündeki yerleşik görüşü sorguladığını belirtiyor.

Yara izi yerine yeniden büyüme

Çalışmaya liderlik eden Teksas A&M Üniversitesi ekibi, normalde yara izi oluşturarak iyileşen fare parmaklarında farklı bir biyolojik süreci devreye sokmayı başardı.

Memelilerde yaralanma sonrası fibroblast adı verilen hücreler hızla bölgeye gelerek yara dokusu oluşturuyor. Bu süreç enfeksiyona karşı koruma sağlasa da kaybedilen uzvun yeniden oluşmasını engelliyor.

Semender gibi bazı canlılarda ise bunun yerine "blastema" adı verilen, yeniden büyümeyi sağlayan özel bir hücre kümesi gelişiyor.

İki büyüme sinyali kullanıldı

Araştırmacılar, normal şartlarda yalnızca yara iziyle iyileşebilecek seviyeden fare parmaklarını kestikten sonra iki aşamalı bir tedavi uyguladı.

Önce FGF2 (Fibroblast Growth Factor 2) adlı büyüme faktörü verildi. Bu molekül tek başına yeni parmak oluşturmadı ancak yara bölgesindeki fibroblastların davranışını değiştirerek blastemaya benzeyen bir hücre kümesi oluşturmasını sağladı ve rejenerasyonla ilişkili genleri aktive etti.

Dört gün sonra ise ikinci aşamada BMP2 (Bone Morphogenetic Protein 2) uygulandı. Bu sinyal de hücrelere yeni dokuları oluşturmaları yönünde komut verdi.

Muneoka, "Bu hücreler aslında iki farklı yola gidebiliyor. Ya yara izi oluşturuyorlar ya da blastema meydana getiriyorlar. Biz mevcut fibroblastların yönünü değiştirmeye odaklandık" ifadelerini kullandı.

Kemik, eklem ve tendon yeniden oluştu

Tedavi sonunda oluşan yeni parmaklar tamamen normal değildi. Boyutları ve şekilleri değişkenlik gösterdi ve kaybedilen parmağın birebir kopyası oluşmadı.

Buna rağmen araştırmacılar, kesilen bölümde bulunan kemik yapıların yeniden geliştiğini, ayrıca ekleme benzeyen sinovyal yapıların, tendonların ve bağ dokularının da oluştuğunu bildirdi.

Çalışmada, amputasyonla kaybedilen tüm iskelet yapılarının yeniden oluşturulduğu ancak bunların kusursuz olmadığı ifade edildi.

Araştırmacılar ayrıca yeniden oluşan kemiklerde büyüme plağı geliştiğini de gözlemledi. Bu bulgu, yara bölgesindeki hücrelerin yalnızca hasarı kapatmadığını, embriyonik gelişime benzer bir büyüme programını yeniden çalıştırdığını gösteriyor.

Kök hücre yerine mevcut hücreler kullanılabilir

Çalışmanın dikkat çeken yönlerinden biri de rejenerasyon için dışarıdan kök hücre eklenmesine gerek olmayabileceğini göstermesi oldu.

Araştırmacılara göre yara bölgesindeki mevcut hücreler zaten yeniden doku oluşturabilecek potansiyele sahip. Önemli olan bu hücreleri yara izi üretmek yerine rejenerasyon sürecine yönlendirebilmek.

İnsanlarda parmak yenilemek için henüz erken

Bilim insanları, bu çalışmanın insanların yakın gelecekte kopan parmaklarını yeniden çıkarabileceği anlamına gelmediğinin altını çiziyor.

İnsan parmağının yeniden oluşturulabilmesi için kemik, sinir, damar, deri, tırnak, tendon ve eklem dokularının doğru sırayla ve doğru biçimde gelişmesi gerekiyor. Bu da farelerde elde edilen sonuçlardan çok daha karmaşık bir süreç.

Bununla birlikte araştırmacılar, elde edilen bulguların travma sonrası yara iyileşmesini iyileştirebileceğini düşünüyor.

Araştırmacılar ayrıca çalışmada kullanılan BMP2'nin halihazırda bazı tıbbi uygulamalarda onaylı olarak kullanıldığına, FGF2'nin ise klinik çalışmalarda test edilmiş bir molekül olduğuna dikkat çekiyor. Bu nedenle laboratuvardaki bulguların gelecekte tıbbi uygulamalara aktarılmasının tamamen yeni moleküller geliştirmeye kıyasla daha kolay olabileceği değerlendiriliyor.