Wissenschaftler lassen amputierte Froschschenkel nachwachsen. So haben sie es gemacht.

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Wissenschaftler der Tufts University und des Wyss Institute der Harvard University haben amputierte Gliedmaßen nachwachsen lassen. In einer Studie veröffentlicht in Wissenschaftler kommen voranDie Forscher zeigten, wie sie einen chemischen Cocktail verwendeten, um das Gliedmaßenwachstum bei Fröschen zu induzieren.

Derzeit ist das Nachwachsen von Gliedmaßen auf „Salamander und Superhelden“ beschränkt, sagte das Team in a Pressemitteilung. Wie Menschen, deren Körper große Wunden mit Narbengewebe bedeckt, sind erwachsene Frösche nicht in der Lage, Gliedmaßen auf natürliche Weise zu regenerieren.

Für die Studie begannen die Wissenschaftler damit, einen chemischen Cocktail aus fünf Wirkstoffen, der mit einem Seidenproteingel angereichert war, auf den Stamm der afrikanischen Krallenfrösche aufzutragen und ihn mit einer Silikonkuppel, die sie BioDome nennen, zu bedecken, um ihn zu versiegeln. Sie entfernten die Kuppel nach 24 Stunden – und warteten dann 18 Monate, bis das Glied nachgewachsen war.

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Ein afrikanischer Krallenfrosch.

Olivier Pouzin


David Kaplan, Stern Family Professor of Engineering bei Tufts und Mitautor der Studie, sagte: „Die Verwendung der BioDome-Kappe in den ersten 24 Stunden hilft dabei, eine amnionartige Umgebung nachzuahmen, die zusammen mit den guten Medikamenten den Wiederaufbauprozess ermöglicht ohne Beeinträchtigung durch Narbengewebe fortfahren.“

Die fünf Chemikalien hatten jeweils sehr spezifische Funktionen, darunter die Hemmung der Kollagenproduktion (die zu Narbenbildung führt), die Verringerung von Entzündungen und die Stimulierung des Wachstums von Nerven, Blutgefäßen und Muskeln. Der Cocktail sollte verhindern, dass das Immunsystem des Frosches die Belastung abschaltet.

„Es ist aufregend zu sehen, dass die von uns ausgewählten Medikamente dazu beigetragen haben, ein nahezu vollständiges Glied zu schaffen“, sagte Nirosha Murugan, angegliederte Forscherin am Allen Discovery Center von Tufts und Erstautorin der Veröffentlichung.

Das Nachwachsen eines fast voll funktionsfähigen Beins bei vielen der behandelten Frösche war ein ermutigendes Ergebnis für die Wissenschaftler. Die neuen Gliedmaßen hatten Knochen, Nerven und mehrere „Zehen“, die aus den Extremitäten der Gliedmaßen wuchsen – obwohl die Zehen keine Knochen hatten. Frösche konnten spüren, wenn das Glied mit einer steifen Faser gebürstet wurde, und konnten damit im Wasser schwimmen.

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Die oberste Kategorie (ND) war die Kontrollgruppe; die mittlere Kategorie (BD) erhielt nur den BioDome; und die untere Kategorie (MDT) erhielt den BioDome und den Chemikaliencocktail. MDT verzeichnete mit signifikanten Beträgen das stärkste Wachstum.

Tufts-Universität


„Die Tatsache, dass es nur einer kurzen Medikamentenexposition bedurfte, um einen monatelangen Regenerationsprozess auszulösen, deutet darauf hin, dass Frösche und möglicherweise andere Tiere ruhende regenerative Fähigkeiten haben, die ausgelöst werden können“, sagte Murugan.

„Wir werden dann testen, wie sich diese Behandlung auf Säugetiere anwenden lässt“, sagte der korrespondierende Autor Michael Levin, Direktor des Allen Discovery Center in Tufts.

Das Forschungsteam hofft, dass die Studie „uns dem Ziel der regenerativen Medizin näher gebracht hat“. Sie planen dann, die Behandlung an Säugetieren zu testen.