La posibilidad de que una extremidad vuelva a crecer está un paso más cerca después de que los científicos lograran regenerar la pata de una rana.
Un estudio publicado en la revista Science Advances detalló el proceso, que involucró un «cóctel de cinco medicamentos» aplicado al muñón durante solo 24 horas.
En ranas adultas, que naturalmente no pueden regenerar extremidades, los investigadores de la Universidad de Tufts y la Universidad de Harvard pudieron desencadenar el crecimiento de una pata perdida utilizando un cóctel de cinco medicamentos aplicado en una cúpula de biorreactor portátil de silicona que sella el elixir sobre el muñón. por solo 24 horas.
Ese breve tratamiento puso en marcha un período de crecimiento de 18 meses que restauró una pierna funcional.
Muchas criaturas tienen la capacidad de regeneración completa de al menos algunas extremidades, incluidas las salamandras, las estrellas de mar, los cangrejos y los lagartos.
Los gusanos planos incluso se pueden cortar en pedazos, y cada pedazo reconstruye un organismo completo.
Pero la pérdida de una extremidad grande y estructuralmente compleja (un brazo o una pierna) no puede restaurarse mediante ningún proceso natural de regeneración en humanos o mamíferos.
Los investigadores de Tufts desencadenaron el proceso regenerativo en ranas con garras africanas al encerrar la herida en una tapa de silicona, a la que llaman BioDome, que contiene un gel de proteína de seda cargado con el cóctel de cinco fármacos.
Cada fármaco cumplió un propósito diferente, incluido el control de la inflamación, la inhibición de la producción de colágeno que conduciría a la cicatrización y el fomento del nuevo crecimiento de fibras nerviosas, vasos sanguíneos y músculos.
La combinación y el biorreactor proporcionaron un entorno local y señales que inclinaron la balanza lejos de la tendencia natural a cerrar el muñón y hacia el proceso regenerativo.
Los investigadores observaron un crecimiento espectacular del tejido en muchas de las ranas tratadas, recreando una pata casi totalmente funcional.
Las nuevas extremidades tenían una estructura ósea extendida con características similares a la estructura ósea de una extremidad natural, un complemento más rico de tejidos internos (incluidas las neuronas) y varios «dedos de los pies» crecieron desde el extremo de la extremidad, aunque sin el apoyo del hueso subyacente.
La extremidad regenerada se movió y respondió a estímulos como el toque de una fibra rígida, y las ranas pudieron usarla para nadar en el agua, moviéndose como lo haría una rana normal.
“Es emocionante ver que los medicamentos que seleccionamos ayudaron a crear una extremidad casi completa”, dijo Nirosha Murugan, investigadora afiliada del Allen Discovery Center en Tufts y primera autora del artículo.
Los ganadores del fotógrafo de vida silvestre del año son coronados para 2021
«El hecho de que solo requirió una breve exposición a las drogas para poner en marcha un proceso de regeneración de meses sugiere que las ranas y quizás otros animales pueden tener capacidades regenerativas latentes que pueden activarse».
Dentro de los primeros días después del tratamiento, los investigadores detectaron la activación de vías moleculares conocidas que normalmente se usan en un embrión en desarrollo para ayudar a que el cuerpo tome forma.
La activación de estas vías podría permitir que la extremidad misma maneje la carga del crecimiento y la organización del tejido, de manera similar a como ocurre en un embrión, en lugar de requerir una intervención terapéutica continua durante los muchos meses que lleva crecer la extremidad.
«Los mamíferos y otros animales en regeneración generalmente tendrán sus lesiones expuestas al aire o haciendo contacto con el suelo, y pueden tardar días o semanas en cerrarse con tejido cicatricial», dijo el profesor de la Universidad de Tufts, David Kaplan.
«El uso de la tapa BioDome en las primeras 24 horas ayuda a imitar un entorno similar al amniótico que, junto con los medicamentos adecuados, permite que el proceso de reconstrucción avance sin la interferencia del tejido cicatricial».
El profesor de Tufts, Michael Levin, dijo que la siguiente etapa implicaría ver cómo el tratamiento podría aplicarse a los mamíferos.
“Cubrir la herida abierta con un ambiente líquido debajo del BioDome, con el cóctel de medicamentos adecuado, podría proporcionar las primeras señales necesarias para poner en marcha el proceso regenerativo”, dijo.
«Es una estrategia enfocada en desencadenar programas de patrones anatómicos inherentes latentes, no en microgestionar el crecimiento complejo, ya que los animales adultos aún tienen la información necesaria para crear sus estructuras corporales».
«Gurú del alcohol. Analista. Defensor de la comida. Aficionado extremo al tocino. Experto total en Internet. Adicto a la cultura pop. Pionero de viajes sutilmente encantador».