اكتشاف آلية جينية تساعد على استعادة الأطراف المفقودة بالكامل

اقترب علماء الوراثة من تحقيق حلم تجديد أطراف البشر، مستلهمين ذلك من قدرة حيوان "أكسولوتل" -وهو نوع من السلمندر المكسيكي- على إعادة نمو أطرافه المفقودة بالكامل خلال أسابيع قليلة.

وكشفت دراسة حديثة -أجراها فريق بحثي بقيادة عالم الأحياء جيمس موناغان من جامعة نورث إيسترن الأمريكية ونُشرت في مجلة Nature Communications- عن آلية جزيئية تكمن وراء هذه الظاهرة الفريدة.

ولتتبع العمليات الخلوية التي تحدث بعد بتر الأطراف، عدّل الباحثون التركيب الجيني لحيوان الأكسولوتل لجعل خلاياه متوهجة في الظلام، مما أتاح لهم اكتشاف الدور المحوري لحمض الريتينويك (المشتق من فيتامين أ) الذي يُستخدم بشكل شائع في مستحضرات التجميل. حيث يُوجِّه هذا الحمض الجسم لتحديد الجزء المطلوب تجديده، سواء كان إصبعا أو يدا أو طرفا كاملا.
وقالت عالمة الأحياء كاثرين مكاسكر من جامعة "ماساتشوستس": "كان السؤال مطروح لفترة أمام علماء الأحياء التطورية، وهو كيف يعرف الجسم بالضبط ما فقده؟".
ويتمتع الأكسولوتل بتركيز طبيعي متدرج لحمض الريتينويك، وهو أعلى عند الكتف ويتناقص نحو أطراف الأصابع، مما يضمن إعادة التشكيل الدقيق. وفي التجارب، أدت الزيادة الاصطناعية في الحمض إلى نمو أطراف زائدة. كما اكتشف الفريق تنشيط الحمض للجين "Shox" (الموجود لدى البشر أيضا) المسؤول عن نمو الأطراف. وعند إزالته باستخدام تقنية CRISPR-Cas9، نَمَت أذرع الأكسولوتل قصيرة بشكل شاذ.
وخلص موناغان قائلا:" تشير البيانات إلى أن الوصول إلى الجينات الصحيحة بعد الإصابة هو سر تجديد الأطراف. والجسم يعيد ببساطة تشغيل نفس البرنامج الجيني المستخدم في النمو الأولي، فالبشر يمتلكون نفس الجين (Shox) ونفس الحمض (الريتينويك)، مما يشير إلى أن "صندوق الأدوات البيولوجية" للتجديد موجود لدينا، لكنه غير مفعَّل بالكامل".