Un melc de apa dulce din America de Sud ar putea deveni cheia regenerarii ochilor umani, o abilitate care, pâna nu demult, parea doar utopica.
Descoperirile recente ale unei echipe de cercetatori condusa de Alice Accorsi de la Universitatea Davis, California, deschid o noua era în oftalmologie si neurostiinta, aratând ca natura înca are multe secrete de oferit celor care stiu unde sa caute.
Melci invazivi
Pe cât de banal poate parea un melc, pe atât de extraordinar se dovedeste a fi Pomacea canaliculata, cunoscut si sub numele de melc auriu de mere.
Aceasta specie invaziva, pe care Accorsi a întâlnit-o prima oara într-un magazin de animale din Italia, s-a dovedit capabila sa regenereze complet un ochi functional în doar câteva luni. Mai mult decât atât, ochiul nou nu este doar un simplu organ – el se reconecteaza cu creierul melcului si îi reda functia vizuala.
Aceasta descoperire, publicata recent în Nature Communications, ar putea sta la baza unor terapii inovatoare pentru boli degenerative ale ochiului, cum ar fi degenerescenta maculara, o afectiune care afecteaza milioane de oameni în întreaga lume. Considerat o specie extrem de invaziva si daunatoare culturilor agricole, melcul auriu de mere a fost studiat initial de Accorsi pentru rezilienta sa biologica.
Întrebarea care a pornit cer-cetarea a fost simpla: cum reusesc acesti melci sa supravietuiasca si sa se adapteze în medii complet noi? Raspunsul s-a dovedit a fi mult mai complex decât se asteptau oamenii de stiinta.
Accorsi a început sa analizeze sistemul imunitar al melcilor, dar a descoperit ca si alte sisteme ale organismului lor sunt extrem de capabile sa se regenereze.
Astfel a debutat studiul capacitatii de regenerare oculara, într-un model biologic despre care nu se stia ca ar avea astfel de abilitati.
Folosind o tehnologie de editare genetica, cercetatoarea a reusit sa dezactiveze gene-cheie implicate în dezvoltarea ochilor si sa creeze linii de melci cu mutatii specifice. Printre aceste gene se numara si PAX6, o gena esentiala si la oameni pentru formarea ochiului. Rezultatele au fost remarcabile: melcii carora le-a fost amputat un ochi au reusit sa-l regenereze în mai putin de o luna, iar reconectarea ochiului cu creierul s-a realizat complet în aproximativ trei luni.
Impresionant este ca ochiul regenerat functioneaza la fel ca cel original, oferind o fereastra unica catre procesele biologice care ar putea, într-o buna zi, sa ajute la refacerea vederii la oameni.
Ce putem învata?
De ce este aceasta descoperire atât de importanta pentru medicina umana?
În primul rând, pentru ca ochii melcilor aurii sunt remarcabil de asemanatori cu cei ai oamenilor. Sunt structuri „tip camera”, cu cristalin, retina si alte componente comparabile. Mai mult, atât melcii, cât si oamenii folosesc aceleasi gene pentru dezvoltarea acestor structuri.
Un exemplu este gena PAX6, considerata „maestrul orchestrator” al dezvoltarii ochiului. Când cercetatorii au dezactivat aceasta gena la melci, acestia nu au mai dezvoltat ochi, desi restul corpului lor a crescut normal.
Cu toate acestea, comportamentul lor a fost complet afectat: nu se puteau orienta, nu se miscau si nu îsi puteau procura hrana. Doar cu ajutorul îngrijirii umane – si a unei diete speciale constând în salata organica – au reusit sa supravietuiasca pâna la maturitate. Acest detaliu a oferit un indiciu important: PAX6 nu influenteaza doar dezvoltarea ochilor, ci si anumite functii cerebrale legate de orientare si comportament.
În esenta, ochiul nu este doar un organ de simt, ci parte integranta a unui sistem complex de perceptie si interactiune cu mediul. Potrivit cercetatorilor, cheia regenerarii nu sta doar în genele în sine, ci si în „comutatoarele” moleculare care le activeaza sau le dezactiveaza.
Oamenii ar putea detine deja genele necesare pentru regenerarea oculara – trebuie doar sa descoperim cum si când sa le activam sau s-ar putea ca melcii sa aiba anumite comutatoare pe care oamenii nu le poseda.
Un nou model pentru cercetare
Transformarea melcilor în modele de laborator comparabile cu soarecii sau pestii-zebra reprezinta o provocare a carei rezolvare dureaza, în mod normal, decenii întregi.
Alice Accorsi a reusit acest lucru în doar câtiva ani, o performanta pe care mentorul ei, Alejandro Sánchez Alvarado, a descris-o astfel: „Nu e ca si cum Alice a descoperit focul. Este ca si cum a ajuns pe Luna.”.
Descoperirea nu înseamna ca vom putea regenera ochii umani în viitorul imediat. Dar, dupa cum spune Henry Klassen, oftalmolog si cercetator specializat pe celulele stem la Universitatea Irvine din California, „faptul ca este posibil poate fi un far calauzitor”.
Ofera speranta si, mai important, ofera un nou cadru de întrebari pentru cercetatori: unde se întrerupe procesul de regenerare la oameni?
Ce gene lipsesc sau sunt dezactivate? Cel mai important, pot fi ele reactivate?
„Trebuie sa întelegem partitura muzicala a regenerarii la melci si apoi sa o transpunem. Sunt aceleasi instrumente, aceeasi orchestra – genele – care pot cânta acea partitura. Trebuie doar sa gasim dirijorul potrivit.”, a declarat Sánchez Alvarado.
GABRIEL TUDOR
Comentarii