Jedna malena životinja posjeduje nevjerovatnu sposobnost koja bi mogla biti ključ za regeneraciju izgubljenih ili oštećenih dijelova ljudskog tijela. Dok je odrubljivanje glave smrtonosno za gotovo sva živa bića, za plošnjaka je to tek manja neprijatnost. Ako mu odsiječete glavu, ona će ponovo izrasti, a odvojena glava može u samo nekoliko dana regenerisati potpuno novo tijelo. Zapravo, gotovo svaki komadić ovog crva može se razviti u novi organizam.
Tajna je u matičnim ćelijama
Ova nevjerovatna sposobnost regeneracije potiče od matičnih ćelija, a novo istraživanje o biologiji plošnjaka, slatkovodnog crva poznatog kao planarija (Schmidtea mediterranea), pokazuje koliko još malo znamo o tome kako ove ćelije koje se mogu same obnavljati zapravo funkcionišu.
Plošnjaci imaju odrasle pluripotentne matične ćelije koje se mogu pretvoriti u bilo koju drugu vrstu ćelije i nalaze se svuda po tijelu. Za razliku od ljudi, kod kojih matične ćelije čine manje od 1% tijela, kod planarije ih ima oko 15%. Kada se crv povrijedi, te ćelije se brzo množe i putuju do mjesta koje treba obnoviti.
Ćelije koje rade bez „niše“
„Kod većine životinja, pa i kod ljudi, matične ćelije čuvaju se na posebnim mjestima koja nazivamo nišama, gdje njihov razvoj kontrolišu okolne ćelije“, objašnjava biolog Frederick Mann Jr. sa Stowers instituta za medicinska istraživanja, koji je vodio novo istraživanje.
Kod planarije, međutim, to nije slučaj. Naučnici su primijetili da su matične ćelije često okružene velikim ćelijama sa mnogo izdanaka, koje su nazvali hekatonoblasti, po grčkom mitološkom čudovištu. Ipak, pokazalo se da te ćelije ne utiču na ponašanje matičnih ćelija, što je, prema Mannu, „suprotno svemu što znamo o uobičajenom odnosu između matične ćelije i njene niše“.
Zanimljivo je da su istraživači otkrili kako ćelije crijeva, iako nisu bile u direktnom kontaktu s matičnim ćelijama, imaju ključnu ulogu u regulisanju njihovog položaja i funkcije tokom regeneracije.
„Sada znamo da postojanje klasične ‘niše’ možda nije neophodno za rad matičnih ćelija“, kaže Mann. „Neke matične ćelije, poput onih kod plošnjaka, naučile su da budu potpuno samostalne i mogu se pretvoriti u bilo koju vrstu ćelije bez pomoći okoline.“
Potencijal za ljudsku medicinu
Postoji dobar razlog zašto su ljudske matične ćelije strogo kontrolisane, jer nekontrolisano razmnožavanje ćelija kod ljudi često dovodi do razvoja karcinoma.
„Naš cilj je otkriti osnovna pravila koja navode matične ćelije da stvore određena tkiva, umjesto da se ‘otmu kontroli’, jer većina tumora kod ljudi nastaje upravo kada matične ćelije prestanu slijediti ta pravila“, ističe molekularni biolog Alejandro Sánchez Alvarado sa Stowers instituta.
„Što više budemo razumjeli kako ćelije u tijelu međusobno komuniciraju i pomažu matičnim ćelijama da zarastaju oštećenja, to ćemo biti bliže stvaranju novih metoda za poboljšanje prirodnog iscjeljenja“, dodaje on.
Ovo znanje, zaključuje, jednog dana bi moglo otvoriti put novim regenerativnim terapijama za ljude.
Istraživanje je objavljeno u časopisu Cell Reports