Un medicament pentru acnee ar putea fi cheia regenerării membrelor umane

Totul pornește de la o creatură uimitoare, axolotlul mexican, un amfibian celebru pentru capacitatea sa remarcabilă de a-și regenera membrele, coada, ba chiar și părți din creier sau coloană vertebrală. Acum, această abilitate fascinantă ar putea fi explicată și, mai important, replicată parțial în corpul uman, transmite Știri.md cu referire la playtech.ro.

Descoperirea a fost făcută de echipa coordonată de biologul James Monaghan de la Northeastern University, iar elementul central este acidul retinoic, un derivat al vitaminei A, cunoscut publicului larg drept ingredientul activ din Accutane, tratamentul acneic de ultimă instanță. Folosind axolotli modificați genetic care luminează în prezența anumitor molecule, cercetătorii au descifrat cum funcționează acest acid în procesul precis și spectaculos de reconstrucție a unui membru pierdut.

Deși ideea că o salamandră acvatică ne poate învăța cum să ne regenerăm membrele pare ieșită dintr-un desen animat, știința din spate e cât se poate de serioasă. Axolotlul nu doar că își regenerează un picior complet – cu oase, mușchi, nervi și piele – dar face acest lucru cu o precizie matematică. Până acum, misterul a fost: cum știe corpul exact ce părți să refacă și unde?

Răspunsul pare să stea în concentrațiile de acid retinoic care variază de-a lungul axei membrului aflat în regenerare. Nivelurile ridicate ale acestei molecule indică țesuturilor că trebuie să continue să formeze secțiuni ale piciorului, în timp ce concentrațiile mai scăzute semnalează că e momentul să se formeze laba piciorului și degetele. Practic, acidul retinoic funcționează ca o hartă chimică internă, dictând ce urmează să fie reconstruit.

Un singur enzim, numit CYP26b1, joacă un rol esențial în acest proces. El controlează nivelul de acid retinoic, iar când această enzimă e activată, nivelurile de acid scad, permițând formarea extremităților. Dezechilibrele în acest proces duc la membre malformate, cu secțiuni duplicat sau lipsă, semn că fiecare pas trebuie executat cu o precizie extremă.

Această înțelegere a primilor pași în regenerare este crucială. Dacă se va reuși replicarea mecanismului în corpul uman, se deschide o lume întreagă de posibilități terapeutice, de la refacerea membrelor amputate până la tratamente inovatoare pentru cancer sau arsuri grave.

Salamandre modificate genetic și regenerare la comandă

Pentru a ajunge la aceste concluzii, cercetătorii au creat linii speciale de axolotli fluorescenți, capabili să lumineze în prezența proteinelor țintă. Astfel, sub microscop, era mult mai ușor de observat distribuția acidului retinoic și a proteinelor implicate în procesul de regenerare.

După maparea detaliată a acestor distribuții, echipa a folosit medicamente pentru a reduce artificial nivelul de acid retinoic și a observat cum regenerarea era afectată. În unele cazuri, membrele se regenerau incomplet sau cu segmente deformate, dovadă că molecula joacă un rol esențial în „coregrafia” internă a regenerării.

Un pas și mai spectaculos a fost crearea unor axolotli mutanți care nu mai exprimau gena responsabilă pentru enzimă CYP26b1. Rezultatul? Membrelor le lipsea orientarea clară, se dezvoltau haotic și arătau ca niște fragmente de carne fără coerență structurală. Acest lucru a confirmat că întreaga regenerare este dirijată de o rețea complexă de semnale moleculare, iar acidul retinoic este un dirijor esențial al acestei orchestre.

Ba mai mult, trei gene suplimentare implicate în formarea oaselor și organizarea generală a membrului sunt direct influențate de nivelurile de acid retinoic. Dacă concentrațiile sunt necorespunzătoare, aceste gene sunt exprimate anormal, iar rezultatul este o regenerare deficitară.

Un viitor în care regenerarea umană nu mai e un vis

Deși suntem departe de a le putea oferi pacienților amputări tratamente bazate pe aceste descoperiri, perspectiva nu mai pare imposibilă. Acidul retinoic este o moleculă naturală, prezentă și în organismul uman, și are deja un rol în dezvoltarea embrionară – determinând, de exemplu, formarea capului și a trunchiului în pozițiile corecte. Tocmai de aceea, un exces de isotretinoin în timpul sarcinii poate produce malformații severe, pentru că dereglează harta chimică a dezvoltării normale.

Mai fascinant este faptul că multe dintre genele implicate în regenerarea axolotlului există și în ADN-ul uman. Diferența majoră constă în capacitatea axolotlilor de a reactiva aceste gene la maturitate, când e nevoie de ele. În schimb, la oameni, acest mecanism este inactiv sau inaccesibil odată ce am trecut de stadiul embrionar.

Ceea ce sugerează Monaghan este că, pentru a porni regenerarea umană, s-ar putea să nu fie nevoie de modificări genetice masive, ci de un simplu „buton” chimic care să readucă celulele adulte într-o stare de tip embrionar, capabile de reconstrucție completă. Dacă acest „buton” este acidul retinoic – sau un cocktail în care joacă un rol principal – atunci regenerarea membrelor nu mai pare atât de departe.

Alți cercetători din domeniu au început deja să identifice mecanisme complementare. De exemplu, o echipă din Austria a studiat „memoria pozițională” a țesuturilor, mecanismul prin care axolotlul „știe” unde era fiecare parte a membrului pierdut. Alt laborator din Massachusetts a identificat cum partea superioară și inferioară a unui picior se diferențiază în timpul regenerării.

Chiar dacă punerea în aplicare a acestor cercetări pe oameni va mai dura câteva decenii, ele oferă o fundație solidă pentru un viitor în care refacerea completă a membrelor devine posibilă. Cercetătoarea Catherine McCusker atrage atenția că, pentru a ajunge acolo, e nevoie de investiții susținute în știința fundamentală. Fără astfel de studii de bază, nu am avea astăzi nici măcar tratamentele medicale de rutină.

Dacă visezi la o lume în care amputările nu mai sunt ireversibile și în care corpurile noastre pot deveni la fel de reziliente ca ale salamandrelor acvatice, această descoperire e un pas important în acea direcție. E posibil ca, într-o zi, Accutane-ul să nu mai fie doar un remediu pentru acnee, ci cheia către regenerare umană completă.