מחקר מגלה: חומר מתרופות לאקנה עשוי לאפשר לבני אדם לגדל איברים מחדש

אקסולוטל, סלמנדרה מקסיקנית נדירה החיה במים, יכולה לעשות משהו שנשמע כמו מדע בדיוני: אם היא מאבדת רגל, היא פשוט מגדלת אחת חדשה - שלמה ומתפקדת לחלוטין, עם כל העצמות, השרירים, העור והעצבים במקומם הנכון. תוך מספר שבועות עד חודשים, הגפה החדשה צומחת בדיוק באותה תצורה כמו הגפה שאבדה.

כעת, צוות חוקרים מאוניברסיטת נורת'איסטרן בבוסטון, בראשות ג'יימס מונהאן, זיהה מנגנון מולקולרי קריטי המכוון את תהליך השיקום המדהים הזה. הממצא המרכזי: חומצה רטינואית - צורה של ויטמין A המשמשת בתרופות שונות לטיפול באקנה - ממלאת תפקיד מפתח בקביעת המיקום והמבנה של הגפה המתחדשת.

המחקר,שפורסם היום (שלישי) בכתב העת Nature Communications, מתמקד באנזים בשם CYP26B1 שמפרק חומצה רטינואית. החוקרים גילו שריכוזים גבוהים יותר של החומצה מורים לגוף האקסולוטל להמשיך להאריך את אורך הרגל, בעוד ריכוזים נמוכים יותר מאותתים שהגיע הזמן להצמיח כף רגל. יותר מדי חומצה רטינואית, והגפה יכולה לצמוח מעוותת וארוכה במיוחד, עם מקטעים ומפרקים שאינם קיימים ברגל רגילה.

"זו באמת שאלה שמרתקת ביולוגים התפתחותיים ורגנרטיביים מאז ומתמיד: איך הרקמה המתחדשת יודעת ויוצרת את השרטוט של בדיוק מה שחסר?" אומרת קתרין מקאסקר, ביולוגית התפתחותית מאוניברסיטת מסצ'וסטס שלא הייתה מעורבת במחקר,בראיון לאתר Popular Science. הממצאים "מרגשים", היא מוסיפה, משום שהם מראים כיצד אפילו רמות נמוכות של חומצה רטינואית הקיימות באופן טבעי ברקמות הסלמנדרה יכולות להשפיע באופן משמעותי על יצירת הגפה.

גנים משותפים, יכולות שונות

במסגרת המחקר, החוקרים זיהו גם גן בשם Shox שמופעל על ידי חומצה רטינואית וחיוני ליצירת החלקים הפרוקסימליים (הקרובים לגוף) של הגפה. כאשר החוקרים השביתו את הגן הזה, הסלמנדרות פיתחו גפיים קצרות משמעותית עם עצמות שלא הצליחו להתבגר כראוי, אם כי כפות הידיים והרגליים נותרו ללא פגע.

אחד הממצאים המעניינים ביותר במחקר הוא שרוב הגנים שזוהו כחלק מתהליך צמיחת הגפיים מחדש באקסולוטל קיימים גם בדנ"א האנושי. מה שנראה שונה הוא כמה קל לגשת למנגנונים הגנטיים האלה לאחר הבגרות. לאקסולוטלים, אומר מונהאן, יש יכולת יוצאת דופן להפעיל את הגנים ההתפתחותיים האלה לפי הצורך.

"אולי לא נצטרך להפעיל או לכבות אלפי גנים או להשבית גנים. אולי זה רק עניין של לתכנת מחדש את התא למצב המתאים שבו הוא חושב שהוא עֻבָּר", הוא אומר.

"אני באמת חושבת שנוכל להבין איך לחדש גפיים אנושיות", אומרת מקאסקר. "אני חושבת שזה עניין של זמן". בדרך לשם, היא מציינת שהממצאים יכולים לשפר את היכולת שלנו לטפל בסרטן, שיכול להתנהג בדרכים דומות לרקמות מתחדשות, או לשפר ריפוי פצעים וכוויות.

התגלית נחשבת לפריצת דרך משמעותית בהבנת אחת החידות העתיקות ביותר בביולוגיה - חידה שאריסטו העלה לראשונה לפני יותר מ-2,400 שנה כשתיעד שלטאות יכולות לחדש את זנבותיהן. למרות שהדרך ליישום קליני בבני אדם עדיין ארוכה, מחקרי יסוד כאלה הם הבסיס לפיתוח טיפולים רגנרטיביים עתידיים.