امکان بازسازی اندامهای خودمان را در آینده خواهیم داشت؟!

نوروسافاری | کرم بلوط (acorn worm) که از دسته بی­ مهرگان محسوب می­شود، به­ صورت غیر قابل باوری توانایی بازسازی دارد. انسان­ها و کرم بلوط ژن­های مشترک فراوانی دارند و دانشمندان با امید به این که روزی قادر به بازسازی در انسان­ها باشند، کرم بلوط را مورد بررسی قرار می­دهند.

صنعت رشد مجدد انسان؟

توانایی بازسازی اندام­های بدن همیشه رویکردی جذاب بوده­ است که الهام ­بخش شخصیت­هایی مانند ولورین بوده، کسی که قادر بود مستقیماً خود را التیام بخشد و اندام­هایی را که از دست داده ­بود، بازسازی کند.

به گزارش نوروسافاری به نقل از بخش خبری دانشگاه واشنگتن، در حال حاضر، رویکرد بازسازی اندام­ها الهام­ بخش تحقیقات علمی شده ­است. بسیاری از گونه ­ها در قلمرو حیوانات قادر به بازسازی هستند: بندپایان (مانند عقرب­ها) قادر به بازسازی زوائد بدن خود هستند، برخی حلقویان (مانند کرم­ها) قادرند تنها از بخش  کوچکی از بدن خود بازسازی کامل خود را انجام دهند، خارپوستان (مانند ستاره دریایی) قادرند هم بخشی از بدن خود را جدا کرده و هم بازسازی کنند، دوزیستان (مانند نوعی مارمولک و سمندرهای آبی) قادر به بازسازی یک اندام ظرف مدت یک ماه بوده و برخی از خزندگان می­توانند دم خود را بازسازی کنند.

کرم بلوط آبزی، یکی از ساکنان کوچک صخره­ های مرجانی که در زیر شن و ماسه پنهان می­ شود، نزدیکترین بی­ مهره به انسان­ها بوده و قادر به بازسازی هر بخشی از بدن خود که قطع شده و حتی سیستم عصبی و سر خود می­باشد. دو نیمه کردن یک کرم بلوط به­ سادگی در طول پانزده روز منجر به تولید دو کرم بلوط جدید و کاملاً مشابه می­شود. آن­ها به ­لحاظ ساختار بدنی نیز مشابه انسان هستند.

محققان با این پرسش رو به ­رو هستند: از آنجایی که انسان­ها بیشترین تعداد ژن­های مشابه را دارا هستند، آیا نباید قادر به انجام کارهای مشابهی نیز باشند؟

بیلی سوالا، استاد زیست­ شناسی، در نشریه دانشگاه واشنگتن در توضیح کار اخیر خود بیان می­کند: «من به ­واقع معتقد هستم که ما به­ عنوان انسان به ­صورت بالقوه قادر به بازسازی اندام­ها هستیم اما چیزی اجازه وقوع چنین رویدادی را نمی­ دهد.» سوالا، مدیر آزمایشگاه­های فرایدی هاربر بوده و همراه با شان لاترل عضوی از این تیم تحقیقاتی است که بر مطالعه بازسازی بی­ مهرگان تمرکز دارد. «من معتقدم انسان­ها دارای این ژن­های مشابه بوده و اگر ما چگونگی راه­ اندازی این ژن­ها را کشف کنیم، ما نیز قادر به رشد مجدد هستیم.»

اگرچه ممکن است این مسئله علمی-تخیلی به نظر آید اما بسیاری از دانشمندان محقق در این حوزه معتقدند که بازسازی اندام­های بدن انسان امکان­پذیر است. ما در حال حاضر پوست، بخش­هایی از اندام­های دیگر و ناخن­ها را بازسازی می­کنیم؛ همچنین دارای بسیاری از ژن­های لازم هستیم. لاترل بیان می­کند که: «ما دارای هزاران ژن مشترک با این حیوانات هستیم و اگر نه تمامی این ژن­ها، اما بسیاری از آن­ها مشابه ژن­هایی هستند که این حیوانات برای بازسازی اندام­های خود مورد استفاده قرار می­دهند. اگر ما مکانیزمی را که کرم­ها برای بازسازی مورد استفاده قرار می­دهند، دریابیم، می­توان چنین مکانیزمی را برای بازسازی سیستم عصبی مرکزی در انسان­ها پیاده ­سازی کرد.»

مهندسی معکوس کرمها

نقشه راه انسان که در DNA ما موجود است در هر سلول از بدن ما بازنمایی می­شود و باید حاوی اطلاعات کافی به­ منظور ساخت یا بازسازی بدن باشد. با این حال، دسترسی به آن بخش از برنامه در انسان­ها به دلایل تکاملی غیرممکن است. یکی از دلایل احتمالی این است که این بازسازی در ارگانیسمی بزرگ و پیچیده مانند انسان، مدت­ها به­ طول می­انجامد. دلیل دیگر می­تواند این باشد که در واقع سیستم ایمنی بسیار پیشرفته بدن ما این فرآیند را با پاسخ­هایی مانند تشکیل اسکار متوقف می­کند.

تیم دانشگاه واشنگتن در حال تعیین الگوهای بیان ژنی هستند که در زمان شروع بازسازی در کرم بلوط اتفاق می­افتد. از آن جایی که هنگامی که بازسازی شروع شود، مراحل دقیقاَ یکسانی را در تمامی کرم­ها دنبال می­کند، محققان بر این باورند  که ممکن است ژن «کنترل اصلی» وجود داشته باشد. اگر چنین ژنی آغازگر این فرآیند است، ممکن است در انسان نیز قادر به راه ­اندازی بازسازی باشد.

محققان همچنین در تلاشند تا سلول­هایی را که به ­عنوان واحدهای سازنده فرآیند بازسازی عمل می­کنند، شناسایی کنند. سلول­های بنیادی یکی از احتمالات آشکار است اما ممکن است انواع دیگری از سلول­ها نیز وجود داشته باشند که می­توانند برای بازسازی استفاده شوند. در نهایت، این تیم تحقیقاتی امیدوار است که از فعال­سازی یا ویرایش ژنی برای شروع فرآیند در دیگر حیوانات ازجمله انسان استفاده کند.

نهایتاً نتایج این تحقیقات چهره پزشکی را تغییر خواهدداد. قربانیان سوختگی می­توانند پوست خود را بازسازی کنند، دیگر نیازی نیست که مردم برای پیوند عضو صبر کنند و اگر اندام­ها در حادثه ­ای از بین رفته باشند می توانند دوباره رشد کنند. اگر این فناوری امکان­پذیر باشد در آینده­ ای نزدیک ممکن نخواهد شد. چالش­های موجود بسیار پیچیده بوده و تکثیر سیستم عصبی مرکزی، مغز و اندام­های داخلی باید به خوبی بررسی شود. به ­لحاظ ژنتیکی ما در موقعیت مطلوبی قرار داریم و ممکن است نسل ما، شاهد بازسازی انسان به­ عنوان بخشی از واقعیت پزشکی در ۱۰۰ سال آینده یا بیشتر باشد.

ترجمه: مریم شجاعی – وبسایت نوروسافاری

لینک منابع:

Body Part Regeneration Is in Our Future

Cold Plasma Can Help Treat Non-Healing Wounds and Trigger Cellular Regeneration

Our closest worm kin regrow body parts, raising hopes of regeneration in humans | UW News

Head regeneration in hemichordates is not a strict recapitulation of development – Luttrell – 2016 – Developmental Dynamics – Wiley Online Library