دانشمندان آمریکایی موفق شدند مکانیسمهای پنهان بازسازی بافت در بدن انسان و سایر پستانداران را فعال کنند که آینده جراحیهای ترمیمی را دگرگون خواهد کرد.
به گزارش سیناپرس، پژوهشگران آمریکایی با استفاده از یک روش درمانی دو مرحلهای موفق شدند رشد دوباره استخوان، رباط و مفصل را در پستانداران تحریک کنند؛ دستاوردی که میتواند آینده پزشکی ترمیمی و درمان قطع عضو را متحول کند.
پژوهشگران آمریکایی در مطالعهای تازه شواهدی ارائه کردهاند که نشان میدهد توانایی بازسازی اندامها و بافتهای از دسترفته شاید هنوز بهطور پنهان در بدن انسان و سایر پستانداران وجود داشته باشد؛ قابلیتی که تاکنون تصور میشد تنها در برخی جانوران مانند سمندرها دیده میشود.
این تحقیق که توسط دانشمندان دانشکده دامپزشکی و علوم زیستپزشکی دانشگاه تگزاس A&M انجام شده، موفق شده است بازسازی بخشی از بافتهای اسکلتی و همبند را در پستانداران تحریک کند؛ دستاوردی که میتواند مسیر تازهای را در پزشکی ترمیمی و درمان آسیبهای شدید باز کند.
این مطالعه که در نشریه علمی Nature Communications منتشر شده به رهبری کن مونوکا استاد فیزیولوژی و فارماکولوژی دامپزشکی انجام شده است. او میگوید یکی از پرسشهای قدیمی زیستشناسی این بوده که چرا برخی حیوانات قادر به بازسازی کامل اندامهای خود هستند اما انسانها چنین توانی ندارند.
محققان در این پژوهش از یک روش درمانی دو مرحلهای استفاده کردند که توانست رشد دوباره استخوان، مفاصل، رباطها و تاندونها را پس از قطع عضو تحریک کند. هرچند ساختارهای بازسازیشده کاملا مشابه اندام اصلی نبودند، اما پژوهشگران این دستاورد را گامی مهم در مسیر بازسازی اندامها میدانند.
در بدن پستانداران آسیبهای شدید معمولا از طریق فرآیندی به نام فیبروز ترمیم میشوند؛ فرآیندی که طی آن سلولهای فیبروبلاست به سرعت زخم را میبندند و بافت اسکار یا همان جای زخم را ایجاد میکنند. این واکنش سریع از بدن محافظت میکند، اما مانع بازسازی واقعی بافتهای از دسترفته میشود.
در مقابل حیواناتی مانند سمندرها هنگام آسیبدیدگی ساختاری موقت به نام بلاستما تشکیل میدهند؛ تودهای از سلولها که میتواند به بافتهای جدید تبدیل شود و اندام را دوباره بسازد.
مونوکا توضیح داد که هدف اصلی پژوهش تغییر مسیر عملکرد سلولهای فیبروبلاست بوده است؛ سلولهایی که در محل آسیب حضور دارند و میتوانند یا به تشکیل اسکار منجر شوند یا به سمت بازسازی بافت هدایت شوند.
در مرحله نخست درمان پژوهشگران پس از بسته شدن زخم از فاکتور رشد FGF۲ استفاده کردند. این ماده باعث شد سلولها به جای ادامه روند معمول ایجاد اسکار وارد حالتی شبیه تشکیل بلاستما شوند؛ حالتی که بهطور طبیعی در پستانداران دیده نمیشود.
چند روز بعد مرحله دوم درمان با استفاده از پروتئین BMP۲ انجام شد؛ مولکولی که به سلولها دستور میدهد بافتهای جدید مانند استخوان و رباط را بسازند.
به گفته مونوکا این فرآیند در واقع شامل دو مرحله کلیدی است: ابتدا جلوگیری از تبدیل سلولها به بافت اسکار و سپس هدایت آنها برای ساخت ساختارهای جدید.
یکی از مهمترین نتایج این تحقیق آن است که بازسازی بافت لزوما نیازمند تزریق سلولهای بنیادی خارجی نیست؛ موضوعی که سالها محور اصلی بسیاری از پروژههای پزشکی ترمیمی بوده است. پژوهشگران میگویند سلولهای لازم از قبل در بدن وجود دارند و تنها باید نحوه عملکرد آنها تغییر داده شود.
لری سووا از دیگر پژوهشگران این پروژه معتقد است این یافته نگاه دانشمندان به توانایی ترمیم در پستانداران را تغییر میدهد. به گفته او ظرفیت بازسازی در بدن از بین نرفته، بلکه پنهان شده است.
دانشمندان همچنین دریافتند سلولها میتوانند برای ساخت ساختارهایی خارج از موقعیت اولیه خود نیز برنامهریزی شوند؛ فرآیندی که بازتعریف موقعیت سلولی نام دارد و در دوران رشد جنینی نقش مهمی ایفا میکند.
در آزمایشها پژوهشگران موفق شدند تمام اجزای اصلی حذفشده در محل قطع عضو را دوباره ایجاد کنند؛ از جمله استخوان، مفصل، رباط و تاندون. اگرچه شکل نهایی این ساختارها کاملا طبیعی نبود اما سازماندهی کلی آنها شباهت زیادی به ساختار واقعی اندام داشت.
به گفته محققان این یافته نشان میدهد بازسازی اندامها فرآیندی پیچیده و وابسته به چندین مسیر زیستی مختلف است و با فعال کردن یک کلید ساده اتفاق نمیافتد.
دانشمندان معتقدند کاربرد کوتاهمدت این فناوری احتمالا در بهبود روند ترمیم زخمها و کاهش تشکیل اسکار خواهد بود نه بازسازی کامل اندامها. با این حال حتی کاهش نسبی روند ایجاد جای زخم میتواند تاثیر بزرگی در درمان آسیبهای شدید و جراحیها داشته باشد.
نکته مهم دیگر این است که ماده BMP۲ پیشتر از سوی سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) برای برخی کاربردهای پزشکی تأیید شده و FGF۲ نیز هماکنون در چندین کارآزمایی بالینی در حال بررسی است؛ موضوعی که میتواند روند ورود این روش به مطالعات انسانی را سرعت ببخشد.
به نقل از برنا، پژوهشگران میگویند این مطالعه دیدگاه تازهای درباره تواناییهای پنهان بدن پستانداران ارائه میدهد. به باور آنها شاید انسانها توانایی بازسازی را بهطور کامل از دست نداده باشند بلکه این قابلیت در واکنش طبیعی ترمیم زخمها خاموش یا پنهان شده باشد.
مونوکا در پایان تاکید کرد: اکنون برای نخستین بار مدلی در اختیار داریم که نشان میدهد شکست بازسازی در پستانداران قابل اصلاح است و میتوانیم بررسی کنیم چگونه این فرایند را فعال کنیم.