Agora se fala muito sobre o cultivo de órgãos individuais fora do corpo e seu aumento para substituir os perdidos. Mas talvez haja uma maneira melhor - apenas restaurar ou, de uma forma científica, regenerar seus órgãos?
Em princípio, uma pessoa é parcialmente dotada com esse dom. Nossos cortes são curados pela regeneração da pele. O sangue também é regenerado. Mas eu quero mais. Além disso, não só as pessoas comuns sonham com isso, mas também os cientistas.
Por exemplo, a equipe do Laboratório de Problemas de Regeneração do Instituto de Biologia do Desenvolvimento da Academia Russa de Ciências, chefiada pelo Doutor em Ciências Biológicas Viktor Mitashov, há muito tempo desenvolve vários métodos para restaurar ossos humanos e tecidos nervosos e, mais recentemente, a retina. Em geral, os organismos inferiores são mais freqüentemente capazes de regeneração do que os mais altamente organizados.
Assim, entre os invertebrados, há muito mais espécies capazes de restaurar órgãos perdidos do que entre os vertebrados, mas apenas alguns deles podem regenerar um indivíduo inteiro a partir de um pequeno fragmento dele. Animais primitivos como ctenóforos e rotíferos são praticamente incapazes de regeneração, enquanto em crustáceos e anfíbios muito mais complexos essa capacidade é bem expressa.
Muitos gostariam de se regenerar como Wolverine, o herói dos quadrinhos americanos. Pode curar até as piores feridas em minutos.
A capacidade de regeneração das esponjas é especialmente surpreendente. Os cientistas montaram um experimento incomum; empurrou o corpo de uma esponja adulta através do tecido da malha e separou todos os fragmentos resultantes uns dos outros. Acontece que se você colocar esses pedacinhos na água e misturar bem, destruindo completamente todos os laços entre eles, depois de um tempo eles vão gradualmente começar a convergir e eventualmente se reunir, formando uma esponja inteira, semelhante à anterior. Isso envolve uma espécie de "reconhecimento" no nível celular.
Outro recordista de regeneração é a tênia, que é capaz de recriar um indivíduo inteiro a partir de qualquer parte de seu corpo. É teoricamente possível, cortando um verme em 200.000 pedaços, obter tantos novos vermes como resultado da regeneração. E de um raio de uma estrela do mar, uma estrela inteira pode renascer.
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Mas muito mais famoso é outro exemplo - lagartos, que crescem sua própria cauda, e salamandras, que podem regenerar seus olhos, pernas e cauda em até seis vezes.
Infelizmente, uma pessoa é privada dessa propriedade inestimável. A ciência moderna poderia nos ajudar a dominar os mecanismos correspondentes?
Em termos de vida humana, um processo de restauração semelhante ao de Tritão poderia levar apenas seis meses. No entanto, é muito difícil descobrir como uma salamandra restaura um olho em um mês. Os cientistas ainda não podem repetir suas façanhas. Mas já ficou claro como ele e outros como ele fazem isso.
Vamos começar do início - com o nascimento do organismo. Sabe-se que, no curso do desenvolvimento embrionário, as células de qualquer organismo multicelular sofrem especialização. De alguns, por exemplo, as pernas são obtidas, de outros, digamos, músculos, guelras ou olhos. Os chamados genes Doh dão o comando a todo o corpo e órgãos específicos para se desenvolverem de acordo com um certo plano - para que não aconteça que o olho cresça onde deveria estar a perna.
A mosca Drosophila tem 8 genes Dox, a rã tem 6 e o humano 38. E descobriu-se que durante a regeneração, a salamandra "lembra" seu passado embrionário, incluindo um programa genético que ativa os genes Dox e restaura tecidos e órgãos deletados ou danificados …
Mas um olho ou cauda deve surgir de algo - não pode ser regenerado do ar. O corpo tem duas maneiras - ganhar novas células, novo material de construção ou usar o que resta após a perda de um órgão.
Descobriu-se que a natureza usa ambos os métodos. As células-tronco embrionárias servem como “tijolos” para a regeneração. Esse é o nome das células do embrião, que em seu desenvolvimento simplesmente não atingiram o estágio de especialização e, portanto, são capazes de se transformar em células de vários tecidos e órgãos de mais de duzentos tipos sob a influência de certos fatores.
Além disso, durante a regeneração, as células “velhas” da salamandra, por meio de complexas manipulações, tornam-se semelhantes às embrionárias. Muita controvérsia foi associada a eles recentemente. O fato é que, para os cientistas, a principal fonte de células-tronco embrionárias são os embriões humanos. Os biólogos estão muito entusiasmados com as propriedades das células-tronco embrionárias: se forem bem-sucedidas, essas células abrirão possibilidades completamente novas na cirurgia e garantirão a restauração de certos órgãos. Se, como resultado da doença, alguns grupos de células falham, mesmo que altamente especializados, será possível substituí-los.
E nossos biólogos não estão de forma alguma no último papel nesses trabalhos. Por exemplo, o acadêmico da Academia Russa de Ciências Naturais, Leonid Polezhaev, tem lidado com o problema da regeneração dos ossos da abóbada craniana por décadas. Primeiro, ele conseguiu obter a regeneração dos ossos do crânio em cães e ratos. Em seguida, juntamente com médicos do Instituto de Neurocirurgia com o nome de N. N. Burdenko, da Academia de Ciências Médicas da URSS, tentou restaurar os ossos do crânio em pacientes com ferimentos na cabeça.
Nesse caso, foi usada serragem de osso, que "induziu" os ossos do crânio humano a se regenerarem. Como resultado, a área da lesão foi completamente coberta com osso novo. Mais de 250 operações foram realizadas usando esta técnica.
Recentemente, um grupo de cientistas da Universidade de Tóquio liderado por Makoto Asashima cultivou milhares de células-tronco embrionárias em uma solução especial de vitamina A, variando a concentração da vitamina. Uma concentração baixa ativa genes que controlam o desenvolvimento do tecido ocular, enquanto uma concentração alta aciona os genes responsáveis pela formação do órgão da audição.
Makoto Asashima afirmou que um olho de rã inteiro poderia ser obtido em cinco dias. Em um método semelhante, mas mais simples, novos botões foram previamente cultivados e transplantados com sucesso para a rã. O animal receptor viveu por um mês após esta operação.
E especialistas da Universidade Keio de Tóquio publicaram um relatório sobre um experimento bem-sucedido sobre o uso de células-tronco embrionárias humanas para reparar o tecido danificado da medula espinhal em macacos. De acordo com o chefe do trabalho, professor Hideyuki Okano, as células-tronco originais foram retiradas do embrião humano falecido com o consentimento dos pais e a aprovação do conselho de ética da universidade.
Em seguida, essas células foram multiplicadas em meio nutriente e plantadas em cinco macacos (10 milhões de células cada), cujos membros anteriores foram imobilizados como resultado de uma lesão na coluna. Em um primata, todas as funções musculoesqueléticas voltaram ao normal depois de dois meses, enquanto o resto do processo de recuperação continua.
No laboratório de Viktor Mitashov, experimentos na restauração do olho da salamandra foram realizados com sucesso. E agora os pesquisadores estão se preparando para experimentos sobre o crescimento da retina humana.
Mas os especialistas falam cuidadosamente sobre a possibilidade de desenvolver um olho completo. Eles podem ser entendidos: a lacuna evolutiva entre a salamandra e o homem é muito grande. No nariz, por outro lado, os mecanismos de desenvolvimento dos órgãos são semelhantes, então há esperança de que algum dia os biólogos consigam forçar uma pessoa ferida, "caindo na infância", a desenvolver os órgãos necessários - dentes, em vez dos que caíram, novas células do fígado, rins, pâncreas, novos tecidos musculares para um coração afetado por infarto do miocárdio.
