Eine Gruppe amerikanischer Forscher unter der Leitung von Michael Levin, einem Biologen am Allen Research Center der Tufts University, erfand ein Gerät, mit dem sie in einem experimentellen Frosch neue Gliedmaßen wachsen lassen konnten.
Viele Fischarten, Amphibien und auch niedere Organismen können sich regenerieren. Jetzt besteht die Hoffnung, diese Fähigkeit bei Säugetieren zu wecken.
Die Wissenschaftler 3D druckten ein winziges Siliziumgerät, das sie mit dem Hormon Progesteron und Seidenprotein füllten, um die Wunde zu hydratisieren. Progesteron ist ein Sexualhormon, dessen Hauptfunktion darin besteht, den weiblichen Körper auf die Geburt vorzubereiten. Es steuert auch die elektrischen Mechanismen von Zellen, stärkt die Immunität und ist an der Reparatur von Körpergewebe beteiligt. Seidenprotein ist ein Protein in Seidenfasern, das für seine heilenden Eigenschaften bekannt ist. Es kann in verschiedenen kosmetischen Produkten gefunden werden.
Als Testmaterial haben Wissenschaftler glatte Krallenfrösche (Xenopus Iaevis) wegen ihrer schwachen Regenerationsfähigkeit ausgewählt. Anstelle des verlorenen Gliedes bei dieser Amphibienart wird gewöhnlich ein kleiner knorpeliger Prozess gebildet.
Die an dem Experiment teilnehmenden Frösche wurden in mehrere Gruppen eingeteilt - zwei experimentelle und eine Kontrolle. Die Hinterbeine wurden entfernt. Probanden aus der ersten Gruppe wurden mit Seidenprotein und Progesteron gefüllte Miniatur-Siliziumvorrichtungen in die Wunden an den Amputationsstellen injiziert, die zweite Gruppe erhielt Vorrichtungen ohne Progesteron. Die dritte Gruppe von Versuchspersonen wurde wegen der Reinheit des Versuchs unbehandelt gelassen. Die Geräte wurden zwei Tage später entfernt.
Danach wurde der Prozess der Gewebereparatur neun Monate lang überwacht. Die veröffentlichte Studie berichtet, dass die erste Gruppe von Zweigen Gliedmaßen hat, die wie Froschschenkel ohne Füße aussehen. In der zweiten Gruppe wuchsen etwas kleinere Gliedmaßen. Schließlich entwickelte die Kontrollgruppe einen sehr kleinen Prozess am Ort der Amputation. Es stellte sich heraus, dass die nachgewachsenen Gliedmaßen der ersten Gruppe voll funktionsfähig sind und den Tieren beim Schwimmen helfen.
Die Genanalyse zeigte erhöhte oxidative Reaktionen, erhöhte Freisetzung von Serotonin und Leukozyten. Gleichzeitig nahmen die für die Bildung von Narbengewebe verantwortlichen Immunantworten ab. Daraus folgerten die Wissenschaftler, dass Progesteron die Reaktion des Körpers auf Verletzungen verändert. Es schaltet den Prozess der Narbenbildung von Wunden und den Prozess der Regeneration aus.
Die Funktionen von Progesteron sind noch nicht ausreichend erforscht. Ein Mitglied des Forschungsteams von Michael Levin, Celia Herrera-Rincon, berichtet, dass kürzlich ein Mechanismus für die Beteiligung von Progesteron am Gehirn entdeckt wurde.
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Michael Levine sprach über den Beginn einer weiteren Reihe von Experimenten mit neuen Kombinationen von biologischen Materialien. Die ersten Ergebnisse wurden bereits erzielt, so dass wir hoffen können, dass es bald möglich sein wird, vollwertige Gliedmaßen bei den Versuchspersonen wiederherzustellen.
Der Schlüssel zur Schaffung von lebendem Gewebe liegt in der Kombination von Hormonen - den Werkzeugen, mit denen der Körper einen Embryo entwickelt. Wissenschaftler hoffen, dass es mit Hilfe der von ihnen entwickelten Technologie bald möglich sein wird, das Gewebe des menschlichen Körpers zu regenerieren.
