Az axolotlok visszanövesztik végtagjaikat. Vajon nekünk is segíthetnek ebben?
Ha jobban megértjük, hogyan képesek ezek a különleges kétéltűek újranöveszteni a végtagjaikat, az áttörést hozhat az emberi sebgyógyításban – sőt, egy napon talán az elvesztett végtagok pótlása sem lesz lehetetlen.
Amikor egy éles növény leszakítja a szalamandra farkát, vagy egy harcban elveszíti a karját, az állat egyszerűen kivár. Néhány héten belül a hiányzó testrész úgy nő vissza, mintha mi sem történt volna.
Tudósok évek óta próbálják megfejteni, hogyan képesek ezek a kétéltűek erre a „varázslatra”, és hogy egyszer talán az ember is követheti-e a példájukat. A Nature Communications 2025. június 10-én megjelent tanulmánya óriási lépést jelent a jelenség megértésében: részletesen bemutatja, milyen biológiai mechanizmusok teszik lehetővé, hogy az axolotl pontosan ugyanazt a végtagot növessze vissza, épp a megfelelő helyen.
A retinsav – amely az emberi szervezetben is bőséggel megtalálható, sőt, sok bőrápoló krémben is jelen van – már régóta kulcsszereplőként ismert. Egy másik gén pedig azért felel, hogy a visszanövő végtag pontosan megfelelő méretű legyen.
James Monaghan, a Bostoni Northeastern Egyetem biológia tanszékének vezetője és a tanulmány első szerzője szerint a kutatás áttörést jelent: végre kezdjük megérteni, honnan „tudja” egy végtag, mit és hogyan kell visszanövesztenie – pedig ez sokáig megoldatlan rejtélynek számított a tudományban. Monaghan, aki évtizedek óta kutatja az axolotl regenerációs képességeit, korábban szkeptikus volt azzal kapcsolatban, hogy az ember is képes lehet hasonlóra. A legfrissebb tudományos eredmények azonban meggyőzték.
Mint mondja, ma már rendelkezésünkre áll az a genetikai „tervrajz”, amelynek segítségével – megfelelő irányítással – végtagokat lehetne növeszteni. A gyorsan fejlődő génszerkesztési technológiák lehetővé tehetik, hogy ezeket a géneket célzottan aktiváljuk vagy kikapcsoljuk, sőt, elképzelhető, hogy a jövőben elegendő lesz egy sebhelyre ragasztható tapasz, amely nem hegképződést, hanem szöveti regenerációt indít el.
A retinsav kulcsszerepet játszik a regenerációban
Az axolotl (kiejtése: ak-szo-lo-tul, a hangsúly a harmadik szótagon van) egy különös külsejű, örökké fiatalnak tűnő, rózsaszínes szalamandra, fején külső kopoltyúkkal, amelyek leginkább egy Troll baba hajára emlékeztetnek. Nevüket az azték tűzistenről, Xolotlról kapták, és egykor tömegesen éltek Mexikóban. Ma már vadon élő populációik veszélyeztetettek, miközben játékfiguraként és videojáték-karakterként egyre népszerűbbek, írja a National Geographic.
(Másik érdekes tény: az axolotlok körülbelül négyéves koruk után megállnak az öregedésben.)
Ha egy axolotl megsérül, akár egy egész lábat, de akár csak egy apró ujjpercet is vissza tud növeszteni.
A tudomány egyik nagy kérdése az volt, honnan tudja a sebhelyre vándorló sejttömeg – az úgynevezett blastéma –, hogy pontosan milyen testrészt kell újraalkotnia. A mostani kutatás fontos lépést tett e rejtély megfejtésében. James Monaghan szerint a regeneráció kulcsa az, hogy a sérülés után a sejtek hozzáférnek a megfelelő génekhez, így képesek „bekapcsolni” azokat a genetikai programokat, amelyek eredetileg is létrehozták a végtagot. Ilyen például a Shox nevű gén, amely meghatározza a hosszú csontok – például a kar vagy a láb csontjainak – kialakulását, majd újraalkotását is. Monaghan azt is felfedezte, hogy egy CYP26B1 nevű enzim a sebhelyen pontosan arra a szintre csökkenti a retinsav mennyiségét, amely az adott testrész visszanövesztéséhez szükséges. A kutatók szerint a sejtek éppen a retinsav koncentrációjából „értik meg”, hogy mit kell létrehozniuk: egy teljes karhoz sokkal több retinsavra van szükség, mint egy kézhez – egyetlen ujjhoz pedig még ennél is kevesebb elegendő.
A retinsav nemcsak az axolotl, hanem az emberi és más állati szervezetben is alapvető szerepet játszik a sejtek fejlődésében és differenciálódásában. Mivel létfontosságú az embriófejlődésben, a várandós nőknek nem ajánlott szedniük az isotretinoin nevű, szájon át szedhető aknégyógyszert, nehogy megzavarja a természetes retinsavszintet – bár újabb kutatások szerint nem növeli a fejlődési rendellenességek kockázatát.
Az enzim nem maga termeli a retinsavat, hanem a már meglévő szintet hangolja finoman az ideális mértékre – ez a felismerés Monaghan szerint meglepő volt, ugyanakkor alapvető fontosságú annak megértéséhez, hogyan válhat egyszer valóra az emberi végtagregeneráció.
Egyszer az ember is képes lehet visszanöveszteni elvesztett végtagját?
Valahol az evolúciós törzsünk egy pontján az emberek – és más emlősök – elveszítették azt a képességet, hogy visszanöveszthessék levágott végtagjaikat. Ez az „ár” a bonyolultabb, magasabb szintű testi funkciókért cserébe. (Egyetlen kivétel: az újszülött babák képesek visszanöveszteni az ujjbegyüket.) A tudósok azonban bizakodók: szerintük ezek a regenerációs képességek továbbra is ott rejtőznek az emberi szervezetben. „Ha így van, megtanulhatjuk őket aktiválni, és ezáltal olyan regenerációs potenciált nyerhetünk vissza, amelyet ma még nem tapasztalunk” – mondja Thomas Rando, a Los Angeles-i Kaliforniai Egyetem őssejtkutató központjának vezetője, aki nem vett részt a tanulmányban.
Rando szerint az axolotlokkal végzett kutatások az emberi őssejtvizsgálatokra is hatással lehetnek.
„Az emlősöknél bőr-őssejtekből lesz bőr, csont-őssejtekből csont, izom-őssejtekből izom” – magyarázza.
Ami azonban még rejtély: hogyan lehetne elérni, hogy ezek a sejtek egyszerre többféle szövetet hozzanak létre – márpedig ez elengedhetetlen egy működő végtag regenerálásához. Ha sikerül megfejteni, hogyan oldják ezt meg a kétéltűek, az segíthet olyan terápiák kidolgozásában, amelyek erre ösztönzik az emberi őssejteket is.
(A szív és a tüdő regenerációjának lehetősége is már karnyújtásnyira van.)
Monaghan még ennél is közvetlenebb alkalmazásban reménykedik: szerinte eljön az idő, amikor az emberek is képesek lesznek úgy regenerálni a végtagjaikat, mint az általa annyira csodált kétéltű.
Mint mondja, ma már világos, hogy az emberek és az axolotlok egyaránt rendelkeznek minden szükséges genetikai állománnyal ehhez. A különbség csupán annyi, hogy ezek a gének elérhetők-e vagy sem.
