آیا دوباره سازی اعضای بدن انسان امکان‌پذیر است؟

اگر پای یک سمندر آبی قطع شود، دوباره رشد می‌کند. اما موضوع رشد دوباره‌ی اعضا در انسان کمی دور از ذهن است. با این حال پروفسور دیوید گاردینر^۱ ، از مرکز تحقیقات بیولوژی سلولی کالیفرنیا، اظهار دارد که دوباره‌سازی اعضا در انسان هم وجود دارد، مثلا تکثیر لایه‌های سلولی جدید در اپیدرم پوست انسان یا صفاق. پروفسور گاردینر سال‌هاست در مورد رشد دوباره‌ی عضو بر روی سمندرها و مکانیسم‌های پشت این موضوع در حال تحقیق است. بنا به گفته‌های گاردینر، رشد دوباره‌ی اعضای کوچک انسان هم در آینده‌ای نزدیک با دخالت ژنتیک امکان‌پذیر می‌باشد که برای افرادی که انگشتان یا قسمت عمیقی از پوست خود را از دست داده‌اند خبر خوبی است! با این حال عضوی مثل کبد می تواند در بدن دوباره‌سازی کند.

رشد دوباره و کامل عضو

رشد دوباره‌ی اعضا، همانند آنچه در سمندر دیده می شود، چیزی بیشتر از جایگذاری بافت هاست. برای عضو جدید، استخوان، ماهیچه، رگ خونی، عصب و سلول بنیادی تمایز نیافته (که دیگر فعال نیستند) نیاز است. البته رگ و عصب می‌تواند دوباره رشد کند ولی رشد دوباره و کامل بازو غیر ممکن است.

استفان روی^۲ ، مدیر آزمایشگاه رشد بافت از دانشگاه مونترال کانادا، اعلام کرده که سلول‌های پوست و کبد انسان آن گونه که سمندر رشد می‌کند، دوباره تکثیر نمی‌شوند. انسان‌ها فقط لایه‌های بالایی پوست را می توانند از نو بسازند. لایه‌های بالایی پوست که  سلو‌ های مرده هستند، اغلب گردهای ریز خانه‌مان را تشکیل می‌دهند. او در این مورد می‌گوید:

دوباره‌سازی کبد، یک هایپرپلازی (افزایش یاخته های بافت) جبرانی است؛ بدین معنی که چیزی که از کبد باقی می‌ماند رشد می‌کند تا سلول‌های از دست رفته را جبران کند. اگر بخشی از کبد از دست رود، کبد می‌تواند دوباره به اندازه قبلی برگردد ولی اگر کل کبد از دست برود، کبد جدیدی در بدن ساخته نمی‌شود. جزء از دست رفته‌ی کبد نیز نمی تواند رشد کند. در ضمن، اگر پای سمندر چند بار قطع شود، باز هم رشد می‌کند، ولی این عمل برای کبد ممکن نیست.

انسان‌ها می‌توانند اعضا را دوباره بسازند

همانطور که گفته شد، گاردینر و همکارانش معتقدند که تمام ارگان‌های بدن درون رحم بر اساس ژنتیک در طول ۹ ماه جنینی شکل گرفته است، لذا انسان توانایی محدودی در دوباره سازی این اعضا دارد. با توجه به یکسان بودن زمینه‌ی ژنتیکی موجودات، ژن خاصی برای دوباره سازی اعضا تعریف نشده است. برای رشد دوباره ی اعضا ۳ مکانیسم نیاز است که انسان حداقل یکی از آن‌ها را ندارد! برای رشد دوباره‌ی عضو، سلول‌ها باید بدانند که کجا هستند و اگر تقسیم شوند قرار است انگشت باشند یا مفصل آرنج! سمندرهای آبی ژن‌هایی دارند که در انسان بیان نمی‌شوند. گاردینر اظهار دارد که این ژن‌ها احتمالا مسئول کنترل پروسه‌ی دوباره‌سازی اعضا هستند. هر چند اطلاعات دقیقی از نحوه‌ی عملکرد این ژن‌ها در دسترس نیست.

در سال ۲۰۱۳، یک دانشمند استرالیایی از دانشگاه موناش ^۳ بنام جیمز گادوین^۴، بخشی از این معما را حل کرده است. او دریافت که ماکروفاژها که جزیی از دستگاه ایمنی اکثر مهره‌داران است، از التیام محل زخم در جاندارانی مثل سمندر جلوگیری می‌کند. در صورت آسیب ماهیچه‌ی انسان یا برش عمیق در آن، بافت همبند آن ناحیه ترمیم می‌شود و اجازه‌ی رشد سلول‌های جدید را نمی‌دهد. بافت همبند جدید به اندازه ی بافت همبند قبلی کارآیی ندارد. لذا وجود ماکروفاژ و تاثیر چشم گیر آن در دوباره سازی اعضا، تحقیقات دانشمندان را آسان تر می کند.

Neotony (زه پایی) و دوباره سازی اعضا

قابلیت جوان ماندن یکی دیگر از دلایل دوباره‌سازی اعضا است. سمندرهای مکزیکی که با نام های آگزولوتس^۵ یا آمبیستومامکزیکانوم^۶ شناخته می‌شوند، نئوتنیک هستند؛ بدین معنی که با وجود افزایش سن، ویژگی‌ها و سن اعضای بدن آن‌ها تغییر نمی‌کند. به همین دلیل سمندرهای مکزیکی بعد از بلوغ همچنان آبشش خود را حفظ می‌کنند ولی سایر سمندرها دستگاه تنفسی‌شان ششی می‌شود. انسان ها هم نئوتنی دارند، به همین خاطر است که چهره‌ی بزرگسالی شان شبیه کودکی شان است. انسان ها نسبت به سایر پریمات‌ها دیرتر بالغ می‌شوند.

علاوه بر این، محققان در دانشگاه پزشکی هاروارد، ژنی را بنام Lin28a شناسایی کردند که در جانداران نابالغ و انسان وجود دارد و بعد از بلوغ دیگر بیان نمی‌شوند. عملکرد این ژن در موش‌ها بررسی شد؛ بدین طریق که نوک انگشت موش‌ها در سنین مختلف قطع شد، و موش‌هایی که بیشتر از ۵ هفته داشتند قادر به دوباره‌سازی آن نبودند. عملکرد دیگر ژن Lin28a کنترل سیستم متابولیسم است. تحریک این ژن باعث تولید بیشتر انرژی در بدن می‌شود. دکتر روی در آخر اعلام کرد:

دوباره سازی اعضا شاید به یک سیستم ایمنی قوی نیاز دارد که در صورت آسیب عضو، با ترشح فاکتورهای رشد خاص باعث رشد آن عضو شود. ولی همچنان این موضوع نیاز به بررسی‌های بیشتر برای یافتن علل دارد.

 

^{پی نوشت}

^{۱. David Gardiner}

^{۲. Stéphane Roy}

^۳. Monash

^{۴. James Godwin}

^{۵. axolotls}

^{۶. Ambystomamexicanum}