Molekulárni biológovia dešifrovali kód regenerácie: V ľudskom tele je spínač na obnovu končatín a orgánov

Počul si už o axolotlovi? Tento nenápadný vodný obojživelník dokáže po amputácii obnoviť celú končatinu vrátane kostí, svalov, nervov aj kože. Dlhé roky sa vedci snažili pochopiť, čo presne v jeho tele spúšťa takmer neuveriteľnú schopnosť regenerácie.

Štúdia publikovaná v časopise PNAS priniesla odpoveď, ktorá môže výrazne ovplyvniť budúcnosť regeneratívnej medicíny aj u človeka. Budeme si raz vedieť obnovovať končatiny?

Ako funguje regenerácia?

Výskumníci z Wake Forest University, Duke University a University of Wisconsin Madison spojili v jednej štúdii tri organizmy, ktoré reprezentujú úplne odlišné úrovne regenerácie: axolotla, zebričku a myš. Každý z nich ukazuje inú biologickú stratégiu obnovy poškodeného tela.

Axolotly patria medzi najfascinujúcejšie živočíchy z hľadiska regenerácie. Okrem končatín si dokážu obnoviť aj chvost, miechu a časti životne dôležitých orgánov vrátane srdca, mozgu, pľúc, pečene či čeľuste.

Zebrička (danio pruhované) dokáže opakovane regenerovať poškodené chvostové plutvy, ako aj niektoré životne dôležité orgány. A myš, ako zástupca cicavcov, dokáže regenerovať končeky prstov, čo z nej robí ideálneho kandidáta na skúmanie mechanizmov, ktoré by sa raz mohli využiť aj v humánnej medicíne.

Vedcov zaujímalo, či medzi týmito evolučne veľmi vzdialenými organizmami existuje spoločný biologický mechanizmus regenerácie. A ukázalo sa, že áno.

Výskum odhalil dvojicu génov SP6 a SP8, ktoré sa aktivujú v koži nad miestom poranenia. Výskumník Josh Currie z Wake Forest University priznal, že tím prekvapilo, ako podobne sa tieto gény správajú u troch úplne odlišných druhov. „Ukázalo sa, že existujú univerzálne, zjednocujúce genetické programy, ktoré riadia regeneráciu u veľmi odlišných organizmov,“ uviedol pre Science Daily.

Vedci následne overili, akú úlohu tieto gény v skutočnosti zohrávajú. Pomocou technológie CRISPR odstránili gén SP8 u axolotlov. Výsledok sa prejavil okamžite. Zvieratá prestali správne obnovovať kostné štruktúry. Keď výskumníci vyradili gény SP6 a SP8 v koži myších prstov, objavil sa veľmi podobný problém. Regenerácia kostí sa výrazne zhoršila.

„Elixír mladosti“ máš dennodenne na tanieri. Vedci zistili, že v tele dokáže „nakŕmiť“ rakovinu

Možno sa v nás ukrýva „spiaca“ schopnosť obnovy

Do širšieho obrazu zapadá aj nový výskum publikovaný v Nature Communications, ktorý naznačuje, že regeneračný potenciál cicavcov možno nikdy úplne nezmizol.

Vedci ukázali, že kombinácia rastových faktorov FGF2 a BMP2 dokáže podporiť regeneráciu aj v tkanive, ktoré by sa inak zahojilo jazvou. FGF2 pomohol vytvoriť blastém (zhluk buniek schopných obnovy), zatiaľ čo BMP2 podporil vznik nových kostných štruktúr.

Axolotl pritom výskumníkom odhaľuje ešte jednu fascinujúcu vlastnosť regenerácie. Bunky počas obnovy presne „vedia“, ktorú časť tela majú vytvoriť. Keď axolotl príde o časť končatiny, na jeho tele nedorastie náhodný útvar, ale presne tá štruktúra, ktorá mu chýba.

Výskum publikovaný v Nature Communications v roku 2025 ukázal, že kľúčovú úlohu pri tomto procese zohráva metabolizmus kyseliny retinovej. Tá pomáha bunkám orientovať sa a určuje ich biologickú „mapu“. Keď vedci túto signalizáciu narušili, bunky síce pokračovali v raste, no začali vytvárať nesprávne štruktúry.

Práve toto zistenie ukazuje, aká neuveriteľne presná regenerácia tela v skutočnosti je. Nestačí iba prinútiť bunky, aby rástli. Budúca regeneratívna terapia im bude musieť veľmi presne povedať, čo majú vytvoriť, kde to majú vytvoriť a kedy majú celý proces zastaviť.

Pre milióny ľudí po amputáciách majú tieto objavy obrovský význam. Moderné protézy síce dokážu nahradiť časť končatiny a výrazne zlepšiť kvalitu života, no stále nedokážu obnoviť prirodzenú citlivosť kože, jemnú motoriku ani prepojenie nervov so svalmi.

Regeneratívna medicína preto nesmeruje iba k dokonalejším náhradám. Jej cieľ je oveľa ambicióznejší: obnoviť vlastné živé tkanivo tak, aby sa znovu stalo prirodzenou súčasťou tela.

Čítaj viac z kategórie: Wellbeing