Žáby a jim příbuzné druhy samozřejmě disponují regenerací končetin tak nějak od přírody. Nejznámějším příkladem je dorůstající ocas u ještěrek po předešlém oddělení, i žáby jsou však schopné nechat si dorůst celé končetiny. Jak už to však bývá, s věkem se tato jejich schopnost zhoršuje - dospělé žáby tak v případě zranění už nejsou s to dosáhnout plné regenerace a obnovené končetiny jsou jaksi nedokonalé. Regenerace je složitý proces, který například vyžaduje smrt původních buněk pahýlu a jejich nahrazení buňkami novými.

Kdybych však mohli žabkám pomoct, možná bychom se o procesech nutných k nastartování regenerace sami leccos dozvěděli - a třeba bychom se jednou dorůstajících končetin mohli dočkat i my! Právě tak uvažoval výzkum pod vedením Celie Herrera-Rinconové z americké Tuftsovy univerzity, když se pokusil urychlit přirozené procesy regenerace žabího druhu drápatky vodní. Aplikoval jim svůj přenosný bioreaktor, který do regenerující se oblasti doručil léky urychlující proces hojení.

Pojem "bioreaktor" zní možná děsivě, alternativní název "fermentor" však možná princip naznačí lépe - na bioreaktory (jakožto zařízeních dovolujících kultivaci buněk či jiné živé produkty) spoléhá třeba i výroba piva. Bioreaktor z dílny Tuftsovy univerzity je přece jenom krapet složitější než příprava sladu, i on má však v zásadě podobu nádoby s nějakou bioaktivní látkou.

Zařízení přichycené na pahýl amputované končetiny především dodává do regenerující se tkáně steroidní hormon progesteron. Využívá při tom hydrogel vytvořený na bázi proteinu hedvábí. Již delší dobu se zdá, že progesteron podporuje uvnitř těla hojení poškozených nervů a reguluje imunitní odpověď nutnou v procesu hojení, cílem tak bylo vystavit tento předpoklad zatěžkávací zkoušce.

Nohy jako nové

Vědci přichytili bioreaktor na žabí pahýl pouze po dobu 24 hodin. Než noha správně dorostla, museli ale vědci čekat dalších devět a půl měsíce. Urychlení regenerace nelze přehánět, tato suma je však výrazně kratší, než více než dva roky, které jsou jinak na plnou regeneraci končetiny drápatky vodní potřeba.

Výsledky před aplikací bioreaktoru a po ní pak tým srovnal řadou metod včetně molekulárních markerů, rentgenových snímků, studia anatomie nebo třeba imunofluorescence pro sledování reakce organismu. V součtu však srovnání naznačilo, že i jednodenní působení ušetřilo žabkám výraznou porci času a dopomohlo jim k nejlepší dostupné regeneraci.

Žabky v testovací skupině se totiž dočkaly několikaměsíčního náskoku před žabkami ze skupiny kontrolní, která nedostala žádné léky. Krom těchto dvou kategorií vědci rovněž hodnotili i regeneraci u další skupiny žab, kterým nasadili bioreaktor pouze s hydrogelem, ale bez progesteronu. Také tyto byly oproti testované skupině měsíce pozadu.

Jak studie dodává, morfologické rozdíly mezi běžně regenerujícím pahýly a pahýly, kterým napomohl bioreaktor, byly znatelné již dva týdny po aplikaci. Zdá se, že progesteron pomáhá aktivovat včasné regenerativní procesy efektivněji než tělo samo.

Výzkumníci samozřejmě nestudují možnosti regenerace jenom kvůli tomu, aby dodali nový nástroj pro budoucí veterináře. Nadějí je, že by rozlousknutí fungování regenerace u žab mohlo jednou dopomoct regeneraci končetin i u lidí.

Není to v posledních týdnech poprvé, kdy se objevila technologie pro podobné zrychlení přirozených funkcí těla - zhruba měsíc nazpět byla publikována i studie zkoumající regeneraci nervů zrychlenou slabou elektrickou stimulací. Potenciální kombinace několika přístupů by tak jednou mohla regeneraci jak ještě více zrychlit, tak možná dát její pocit okusit i nám samotným.

Studie byla publikována v Cell.