Τα «μίνι κέρατα» αναπτύχθηκαν στα κεφάλια ποντικιών αφού οι επιστήμονες μεταμόσχευσαν κύτταρα ελαφιού

Οι επιστήμονες ανέπτυξαν «μίνι κέρατα» σε ποντίκια εισάγοντας ένα γονίδιο ελαφιού στο γονιδίωμα ενός ποντικιού, σύμφωνα με μια νέα ερευνητική εργασία. Τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι τα θηλαστικά που έχουν χάσει την ικανότητα αναγέννησης οργάνων μπορεί να εξακολουθούν να διαθέτουν ορισμένα αναγεννητικά γονίδια και ότι μπορεί να είναι δυνατό να αξιοποιηθεί η ταχεία ανάπτυξη των κεράτων σε άλλες εφαρμογές.

Τα κέρατα αναπτύσσονται με ρυθμό 2,75 cm (περίπου 1 ίντσα) την ημέρα, είναι ένας από τους ταχύτερα αναγεννόμενους ιστούς στο ζωικό βασίλειο και παρέχουν μια ιδανική ματιά στο πώς τα θηλαστικά ανανεώνουν τακτικά τα κύτταρα. Τα ελαφοκέρατα είναι ιδιαίτερα ενδιαφέροντα επειδή τα θηλαστικά γενικά έχουν χάσει την ικανότητά τους να αναγεννούν όργανα και τους περισσότερους άλλους ιστούς, έτσι ένα μεγάλο, τακτικά αναπτυσσόμενο σκωληκοειδή απόφυση προσφέρει απαράμιλλη εικόνα για το πώς λειτουργεί η αναγεννητική ιατρική για τα οστά.

Επιδιώκοντας την αναγεννητική ιατρική, ο Κινέζος ερευνητής Toa Qin και οι συνεργάτες του έχουν κάνει μια βαθιά βουτιά στους μηχανισμούς πίσω από τα κέρατα ελαφιού Sika, τα οποία μεγαλώνουν ξανά κάθε χρόνο πριν ξεφορτωθούν. Με αυτόν τον τρόπο, δημιούργησαν έναν κυλιόμενο «άτλαντα» από ελαφοκέρατο sika, απομονώνοντας πολλά μεμονωμένα κύτταρα και γονίδια απαραίτητα για την ανάπτυξη του ιστού του ελαφιού.

Δέκα ημέρες πριν από τη θανάτωση των λοβών, οι ερευνητές εντόπισαν έναν τύπο βλαστοκυττάρων που ήταν ιδιαίτερα ενεργός στην αναγέννηση και παρέμεινε με τους λοβούς λίγο μετά την πτώση τους. Ωστόσο, την πέμπτη ημέρα μετά την τήξη, είχε εμφανιστεί ένας νέος υποτύπος βλαστοκυττάρων.

Αφού εντόπισε τα πολλαπλά αναπτυξιακά στάδια, η ομάδα πήρε τα βλαστοκύτταρα με τη μεγαλύτερη ικανότητα να αναγεννηθούν (τα οποία αποδείχθηκε ότι προέρχονται από κέρατα ηλικίας περίπου πέντε ημερών) και τα καλλιέργησε σε ένα τρυβλίο Petri πριν τα μεταμοσχεύσει στο κεφάλι των ποντικών.

Μετά από 45 ημέρες, τα ποντίκια είχαν αναπτύξει μικρά, ξεκάθαρα αναγνωρίσιμα κέρατα, λόγω της διαφοροποίησης των βλαστοκυττάρων σε οστεοχόνδρινο ιστό, ο οποίος είναι αναπόσπαστο μέρος της αποκατάστασης των καταγμάτων των οστών. Οι λοβοί επιμηκύνθηκαν γρήγορα, επιδεικνύοντας τους γενετικούς μηχανισμούς που οδήγησαν στην ανάπτυξή τους στους ερευνητές και δίνοντας πληροφορίες για το πώς θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν στην ορθοπεδική ιατρική.

Μια τέτοια θεραπεία θα μπορούσε να εγείρει ηθικές ανησυχίες σχετικά με τη μεταμόσχευση κυττάρων μεταξύ ειδών, επιπλέον των σημαντικών δοκιμών ασφαλείας που θα απαιτούνταν πριν υποβληθεί για έγκριση. Ωστόσο, εάν μπορέσουν να αποκαλυφθούν οι μηχανισμοί που διέπουν την αναγέννηση, είναι πιθανό να υπάρχουν παρόμοια γονίδια στα θηλαστικά.

Αν και τα ευρήματα δεν μπορούν να μεταφραστούν απευθείας στην επιδιόρθωση ενός σπασμένου ποδιού, δίνουν μια εντελώς νέα ματιά στο πώς ακριβώς τα θηλαστικά αναγεννούν τον ιστό, μέσω μηχανισμών στο γονιδίωμά μας και με λίγη βοήθεια από βλαστοκύτταρα των κεράτων.

Η μελέτη έχει δημοσιευθεί στο Επιστήμες.