poune
26th April 2011, 01:45 PM
http://fa.parsiteb.com/images/normall/CRM.jpg
همان طور كه مي‌دانيد، مارمولك تنها موجود زنده‌اي است كه حتي پس از قطع عضو نيز مي‌تواند جايگزين مناسبي براي اندام از دست رفته بسازد. اين در حالي است كه ديگر موجودات زنده و حتي انسان‌ها نيز كه يكي از تكامل يافته‌ترين موجودات ساكن اين كره خاكي هستند، از چنين ويژگي‌اي برخوردار نبوده و در صورت قطع عضو بايد از روش‌هاي درماني متداول يا استفاده از اندام‌هاي مصنوعي براي از ميان برداشتن موانع و مشكلاتي كه با آن مواجه شده‌اند، بهره گيرند.
اما بدون ترديد حتي پيشرفته‌ترين روش‌هايي كه امروزه براي اين كار مورد استفاده قرار مي‌گيرند نيز از بسياري جهات با روش طبيعي توليد اندام‌ها در دوره جنيني انسان متفاوت خواهند بود. محققان اميدوارند بتوانند در آينده‌اي نزديك براساس نتايج به دست آمده از بررسي چگونگي رشد اندام‌هاي پس از قطع عضو در مارمولك‌ها بتوانند به پيشرفت در زمينه بازسازي اندام‌هاي اصلي بدن انسان دست يافته و به اين ترتيب تغييرات قابل توجهي را در روش درمان قطع عضو و جراحات و زخم‌هاي عميقي كه به بدن آسيب مي‌رسانند، به وجود آورند.
اگرچه دست و پاي مارمورلك در مقايسه با انسان‌ها بسيار كوچك‌تر هستند و سطحي لزج و چسبناك دارند، اما از نظر عملكرد تفاوت قابل توجهي ندارند. دست و پاي مارمولك از نوعي پوشش پوستي تشكيل شده كه داخل آن مجموعه‌اي شامل ساختار استخواني، ماهيچه‌ها، رباط‌ها، تاندون، اعصاب و رگ‌هاي خوني قرار گرفته است. وجود مجموعه‌اي از سلول‌هاي پهن و بزرگ كه در ساختمان تارهاي پيوندي نقش دارند و فيبروبلاست ناميده مي‌شوند، سبب ايجاد ارتباط ميان بافت‌هاي داخلي اندام‌ها و شكل‌دهي آنها مي‌شوند. در ميان مهره‌داران، مارمولك‌ها تنها موجوداتي هستند كه از اين ويژگي منحصر به فرد برخوردارند و با استفاده از آن مي‌توانند اندام قطع عضو شده را دوباره بسازند. در يك مارمولك بالغ اين كار به دفعات پس از قطع دست يا پا انجام مي‌شود. بچه قورباغه‌ها نيز مي‌توانند در اين مرحله در صورت قطع دست و پا، اندام از دست رفته را بازسازي كنند، اما اين توانايي در مرحله بزرگسالي از بين خواهد رفت. حتي جنين پستانداران نيز اين توانايي را دارد كه هنگام رشد جوانه دست يا پا را بازسازي كند اما اين قابليت نيز تنها به مرحله جنيني اختصاص دارد و پس از تولد از بين مي‌رود. انسان‌ها از گذشته دور همواره در تلاش بوده‌اند به اطلاعاتي درباره چگونگي مقاومت اين گروه‌‌از موجودات در برابر تغييراتي كه ديگر موجودات مهره‌دار در حين گذر از دوران جنيني به ديگر مراحل زندگي با آن مواجه بوده‌اند، دست يابند. براستي چگونه اندامي كه در حال رشد مجدد است، پي مي‌برد كه چه بخشي از اين اندام‌ها از دست رفته و نيازمند بازسازي است؟ چرا پوست بدن در بخش آسيب‌ديده مانند بدن انسان در برابر جراحت ايجاد شده از بدن محافظت نمي‌كند؟ يا اين كه چگونه بافت بدن مارمولك‌هاي بالغ توانسته است ويژگي‌هاي جنيني خود را حفظ كرده و با كمك آنها در محل قطع عضو، اندام از دست رفته را بازسازي كند؟ اينها نمونه‌اي از سوالاتي است كه ذهن محققان زيست‌شناسي را به خود مشغول كرده است. آنها بر اين باورند كه اگر بتوانند به اطلاعاتي درباره چگونگي انجام اين فرآيند دست يابند، مي‌توانند از اين روش براي بازسازي اندام‌هاي از دست رفته و درمان جراحات ايجاد شده در بدن انسان‌ها نيز استفاده كنند. اگرچه واكنش انسان‌ها و مارمولك‌ها در برابر چنين آسيب‌هايي در مراحل اوليه يكسان است، اما در مراحل بعدي اين موجودات روش متفاوتي را براي احياي اندام‌ها در پيش مي‌گيرند كه وجه تمايز آنها با موجودات ديگر است. واكنش بدن انسان اغلب به صورت ترميم جزئي و ايجاد زخم در محل آسيب ديده است كه اين مي‌تواند نشان‌دهنده توانايي بالقوه انسان‌ها در بازسازي اندام‌هايي نظير دست يا پا نيز باشد. به نظر مي‌رسد براي دستيابي به اين هدف، انسان‌ها نيز بايد بتوانند به روشي مشابه مارمولك‌ها از توانايي‌هاي نهفته خود بهره گيرند.
تمايز سلول‌ها در اندام به وجود آمده
با توجه به اين كه فيبروبلاستها سلولهايي هستند كه حتي در محل ايجاد يك زخم كوچك نيز وجود دارند محققان بر اين باورند كه وجود اين سلول‌ها كه نقش تارهاي پيوندي را دارند به خودي خود نقشي در بازسازي اندام‌ها نخواهد داشت و به نظر مي‌رسد فيبروبلاست‌هايي كه از محل قطع عضو در محل مورد نظر تجمع پيدا مي‌كنند، عامل ضروري براي رشد مجدد اندام از دست رفته هستند. بر اين اساس مي‌توان گفت موقعيت اين سلول‌ها در بدن عامل محركي است كه منجر به بازسازي اين اندام خواهد شد. در جنين انسان نيز ترتيب مراحل مختلف ايجاد دست‌ها و پاها روي بدن همواره به گونه‌اي است كه ابتدا قسمت ابتدايي يعني شانه در دست‌ها و ران در پاها ايجاد شده و در نهايت با رشد و نمو بخش‌هاي انتهايي يعني انگشتان به پايان مي‌رسد. با توجه به بررسي‌هاي انجام شده توسط محققان، سلولهايي كه در محل قطع عضو وجود دارند تعيين‌كننده مراحله بعدي رشد مجدد اين اندام هستند. در حين بازسازي فيبروبلاستها با حركت به طرف محل ايجاد جراحت اطلاعات لازم را منتقل مي‌كنند و سبب تشكيل بلاستما يا بافت روياني مي‌شوند.
پس از تشكيل بلاستما اطلاعات در ميان سلول‌ها رد و بدل شده و بر اين اساس ميزان جراحت سنجيده مي‌شود. اگرچه مكالمه متقابل ميان سلول‌ها هنوز هم همچون معمايي ذهن بسياري از دانشمندان را به خود مشغول كرده است، اما مي‌توان چنين تصور كرد كه نتيجه اين مكالمات تعيين محل دقيق اندام از دست رفته براي انجام مراحل بعدي است كه با در اختيار قرار دادن طرح كلي اندام قطع شده و تعيين دستورالعمل‌هاي لازم براساس اطلاعات دريافتي از محل دقيق بازسازي اندام، سبب ساخت عنصر جديد در محل از دست رفته مي‌شود. همان‌طور كه مي‌دانيم ماهيچه‌ها و بافت استخواني از اجزاي اصلي تشكيل‌دهنده دست‌ها و پاها هستند، بنابراين بايد مواد اوليه لازم براي ساخت اين اجزا نيز پس از قطع عنصر، براي ساخت اندام جايگزين به گونه‌اي تامين شده و فرآيندهايي بر تشكيل آن در محل مورد نظر نظارت داشته باشند.
اين مرحله نوعي تمايز سلولي است كه بافت استخواني و ماهيچه‌اي را در اندام بازسازي شده به وجود مي‌آورد. در اين مرحله تكثير سلول‌ها از وضعيت تكامل يافته اختصاصي به مراحل ابتدايي يعني وضعيتي شبيه به مراحل جنيني تبديل مي‌شود كه توانايي لازم براي تكثير و تمايز سلول‌ها به انواع بافت‌هاي مورد نياز در اين اندام را داشته باشد. اطلاعات به دست آمده در سال‌هاي اخير نشان داده است كه سلول‌هاي ماهيچه‌اي ايجاد شده محصول تمايز سلولي نيستند، بلكه اين سلول‌ها از سلول‌هاي بنيادي جنيني موجود در بافت ماهيچه به وجود مي‌آيند.
فيبروبلاست هايي كه به بلاستما تبديل مي‌شوند نيز توانايي تمايز به بافت استخواني و غضروفي را دارند. به طور كلي فرآيند بازسازي شامل چند مرحله اصلي است كه با درمان و بهبودي موقتي محل آسيب‌ديده آغاز شده و با تشكيل بلاستما توسط سلولهايي كه به وضعيت جنيني بازمي‌گردند ادامه پيدا كرده و در نهايت منجر به ساخت عضو از دست رفته خواهد شد.
شگفتي‌هاي نهفته در بافت جنيني
پس از قطع دست يا پاي كوچك مارمولك‌ها، رگ‌هاي خوني بسرعت در بخش باقيمانده اين اندام روي بدن تجمع پيدا مي‌كنند و مانع از افزايش خونريزي مي‌شوند. لايه‌اي از سلول‌هاي پوستي، بلافاصله سطح محل قطع عضو را مي‌پوشاند. در نخستين روزهاي پس از ايجاد جراحت، پوست خارجي ايجاد شده در محل زخم به لايه‌اي از سلول‌هاي محرك رشد كه در حقيقت مخاط پوششي خارجي هستند تبديل مي‌شوند كه وجود آنها براي بازسازي موفقيت‌آميز اندام‌ها ضروري است. در همين زمان، فيبروبلاستها يا تارهاي پيوندي از شبكه بافت پيوندي آزاد شده و پس از حركت در سطح بخش قطع عضو شده در مركز جراحت تجمع پيدا مي‌كنند. در اين محل فيبروبلاستها تكثير شده و توده‌اي از سلول‌هاي تمايز يافته جنيني را كه قابليت تبديل شدن به اندام‌هاي گوناگون دارند، به وجود مي‌آورند. اين توده سلولي همان بافت روياني است كه به آن بلاستما گفته مي‌شود. سال‌ها پيش محققان در مطالعات خود دريافته بودند اين سلول‌ها در حقيقت همان سلولهايي هستند كه در مرحله جنيني رشد مارمولك‌ها سبب رشد جوانه دست‌ها و پاها مي‌شود. بر اين اساس مي‌توان گفت وجود بلاستما يكي از ضروريات رشد و نمو مجدد اندام‌هاست، به عبارت ديگر در هر دو مرحله برنامه ژنتيكي مشخصي بايد وجود داشته باشد و از آنجا كه رشد و نمو اندام‌هايي نظير دست‌ها و پاها در انسان تنها در مرحله جنيني امكانپذير است، بنابراين براي رشد مجدد اندام‌ها پس از قطع عضو در مرحله بزرگسالي بايد بتوانيم برنامه ژنتيكي لازم براي انجام اين فرآيند را شناسايي كرده و مورد استفاده قرار دهيم. با توجه به آنچه گفته شد، لازم است به عنوان مرحله مقدماتي، چگونگي تحريك اندام قطع عضو شده به تشكيل بلاستما يا بافت روياني مورد بررسي و مطالعه قرار گيرد. همان طور كه مي‌دانيد، پوست بدن از يكي از سه لايه سلول‌هاي اوليه در مراحل ابتدايي رشد جنيني ساخته شده است. اكتودرم لايه خارجي پوست است كه نقش مهمي در تامين محرك‌هاي لازم براي تنظيم رشد اندام‌ها از جوانه‌هاي اوليه ايجاد شده در جنين دارد. سلول‌هاي اكتودرم در جوانه دست‌ها يا پاها تجمع پيدا مي‌كنند و مرز انتهايي لايه بيروني پوست را تعيين مي‌كنند كه به صورت موقت محرك‌هاي شيميايي لازم براي حركت و تكثير سلول‌هاي جوانه را توليد مي‌كند. يكي از اين محرك‌ها عوامل موثر در رشد فيبروبلاستها هستند. اما از آنجايي كه پس از قطع عضو، اندام به وجود آمده از نظر ساختماني كاملا شبيه به اندام از دست رفته است به نظر مي‌رسد كه علاوه بر اين سلول‌هاي اوليه ديگري نيز بايد در انجام اين فرآيند نقش داشته باشد.
موانع و چالش‌ها
اگرچه ممكن است فرضيه بازسازي اندام‌ها در انسان‌ها قدري تخيلي و دور از ذهن به نظر رسد، اما بايد پذيرفت كه دستيابي به اين هدف امكانپذير است. با توجه به نتايج به دست آمده از مطالعات انجام شده توسط محققان و دانشمندان كه به آنها اشاره شد، مي‌توان روش چگونگي انجام مرحله به مرحله اين فرآيند را در انسان مورد بررسي قرار داد. قطع يكي از اندام‌هاي بدن انسان مانند دست يا پا، سطح آسيب‌ديده نسبتا بزرگي را به وجود مي‌آورد كه در برش عرضي ايجاد شده در محل آسيب‌ديده مجموعه‌اي از بافت‌هاي مختلف مانند پوست بيروني، لايه‌اي از پوست مياني و بافت پيوندي بينابيني و همچنين بافت‌هاي ديگري مانند چربي، ماهيچه، استخوان، اعصاب و رگ‌هاي خوني وجود دارد. بررسي جداگانه هريك از بافت‌ها نشان‌دهنده اين است كه اغلب اين بافت‌ها پس از ايجاد جراحت‌هاي جزيي، قادر به بازسازي بخشي از بافت آسيب‌ديده هستند. در حقيقت تنها بافت موجود در دست و پا كه فاقد توانايي است پوست مياني است. اين بخش از پوست از مجموعه‌اي از سلول‌هاي ناهمگن تشكيل شده كه بسياري از آنها از انواع فيبروبلاستها يا همان تارهاي پيوندي هستند كه در مارمولك‌ها نقش اساسي را در بازسازي عضو قطع شده برعهده دارند. پس از ايجاد جراحت در بخشي از بدن انسان و ديگر پستانداران، اين سلول‌ها فرآيندي را پشت سر مي‌‌گذارند كه فيبروز نام دارد و با استقرار شبكه‌اي نامنظم از جنس ماده زمينه‌اي سلولي خارجي كه در نهايت بافت زخم را به وجود مي‌آورد سبب بهبود محل جراحت مي‌شود. تفاوت قابل توجه بين انسان‌ها و مارمولك‌ها كه سبب بازسازي اندام قطع شده در مارمولك و عدم‌موفقيت انسان در دستيابي به اين هدف مي‌شود اين است كه سلول‌هاي فيبروبلاست در پستانداران سبب ايجاد زخم در محل جراحت مي‌شوند. اين واكنش نه تنها مانع از بازسازي اندام قطع شده مي‌شود بلكه مي‌تواند به خودي خود اختلالاتي را نيز به وجود آورد. يكي از پيامدهاي ناشي از تشكيل زخم اين است كه بتدريج در عملكرد بسياري از اندام‌ها مانند كبد و قلب مشكلاتي را ايجاد مي‌كند كه از عواقب ثانويه ايجاد جراحت در بدن يا ابتلا به برخي از بيماري‌هاست. بررسي جراحات عميق ايجاد شده در بدن نشان مي‌دهد كه در حين درمان محل آسيب‌ديده دو گروه از سلول‌هاي فيبروبلاست به محل جراحت حمله مي‌كنند. برخي از اين سلول‌ها فيبروبلاست‌هايي هستند كه در غشاء مياني وجود دارند، اما گروه ديگر سلولهايي هستند كه در نتيجه انتشار سلول‌هاي بنيادي جنيني شبيه به سلول‌هاي پيوندي فيبروبلاست به وجود آمده‌اند. اين دو گروه سلول‌ها براساس محرك‌هاي سلول‌هاي ايمني بدن كه خود را به محل آسيب‌ديده رسانده‌اند به محل جراحت جذب مي‌شوند. با حركت فيبروبلاستها به محل جراحت و تكثير آنها در نهايت ماده زمينه‌اي خارج سلولي توليد مي‌شود. اين فرآيند خيلي با واكنش ايجاد شده در بدن مارمولك پس از ايجاد جراحت متفاوت نخواهد بود، اما سلول‌هاي فيبروبلاست در بدن پستانداران ماده زمينه‌اي معمولي بسيار زيادي را توليد مي‌كند كه با تكامل بافت در محل ايجاد زخم شبكه‌اي را در محل جراحت، ايجاد مي‌كند.
اين در حالي است كه در مارمولك‌ها به محض دريافت اطلاعات مربوط به بازسازي محل جراحت توليد ماده زمينه‌اي سلولي متوقف خواهد شد.
اهداف و برنامه‌ريزي‌هاي انجام شده
براي افزايش آگاهي از چگونگي عملكردي كه سبب بازسازي اندام‌ها در انسان‌ها شود لازم است آزمايشات و تحقيقات بيشتري درباره موش‌ها انجام شود. اين گروه از محققان در حال حاضر توليد بافت روياني طبيعي در موش‌ها را مورد بررسي قرار داده‌اند و قصد دارند تا سال آينده بتوانند به روشي براي تحريك ايجاد بلاستما در محلي كه بافت روياني به طور طبيعي در آنجا توليد نمي‌شود، دست يابند. دستيابي به اين هدف در بردارنده اطلاعاتي درباره نيازمندي‌ها و شرايط تشكيل بافت روياني است كه قابليت تبديل به اعضا و اندام‌هاي ديگر را دارد. آنها اميدوارند كه اين تحقيقات همچنين بتواند چنانچه تصور مي‌شود نقش در تامين محرك‌هاي لازم براي جلوگيري از ايجاد فيبروز در محل زخم را نيز به اثبات برساند. در صورت موفقيت در دستيابي به اين هدف در مراحل بعد امكان بازسازي انگشت قطع شده در پستانداران مورد مطالعه قرار خواهد گرفت كه در مقايسه با بازسازي سر انگشتان به مراتب سخت‌تر خواهد بود؛ چرا كه انگشت يكي از پيچيده‌ترين ساختارهاي استخواني است كه در دوران رشد جنيني در بدن ايجاد شده است. علي‌رغم اطلاعات ارزشمند به دست آمده از چگونگي بهبود جراحات و همچنين بازسازي اندام‌ها از آزمايشات انجام شده در مدل‌هاي حيواني متعدد، به نظر مي‌رسد كه يك يا دو دهه به طول خواهد انجاميد تا بتوانيم به روشي براي بازسازي اندام‌هاي از دست رفته در بدن انسان‌ها دست يابيم. تفاوت قابل توجه بين ويژگي سلول‌هاي فيبروبلاست در بازسازي اندام قطع‌شده در مارمولك‌ها در مقابل واكنش اين سلول‌ها در محل جراحت به صورت ايجاد زخم نشان مي‌دهد، اين گروه از سلول‌ها نقش مهمي را برعهده دارند. يكي از نتايج شگفت‌انگيز به دست آمده در اين زمينه اين است كه سلول‌هاي فيبروبلاست انسان‌هاي بالغ نيز مانند فيبروبلاست مارمولك‌ها مي‌توانندمشخصات سه‌بعدي ساختاري اوليه كه در مراحل جنيني نقش مهمي در تشكيل اعضا و اندام‌ها داشته است در خود حفظ كنند. باتوجه به اين موضوع بايد گفت بزودي انسان‌ها نيز مي‌توانند اين قابليت را تحت كنترل قرار دهند و اندام‌هاي آسيب‌ديده و بيمار بدن را به طور طبيعي درمان كرده و يا بازسازي كنند.
همان طور كه مي‌دانيد، مارمولك تنها موجود زنده‌اي است كه حتي پس از قطع عضو نيز مي‌تواند جايگزين مناسبي براي اندام از دست رفته بسازد. اين در حالي است كه ديگر موجودات زنده و حتي انسان‌ها نيز كه يكي از تكامل يافته‌ترين موجودات ساكن اين كره خاكي هستند، از چنين ويژگي‌اي برخوردار نبوده و در صورت قطع عضو بايد از روش‌هاي درماني متداول يا استفاده از اندام‌هاي مصنوعي براي از ميان برداشتن موانع و مشكلاتي كه با آن مواجه شده‌اند، بهره گيرند.
اما بدون ترديد حتي پيشرفته‌ترين روش‌هايي كه امروزه براي اين كار مورد استفاده قرار مي‌گيرند نيز از بسياري جهات با روش طبيعي توليد اندام‌ها در دوره جنيني انسان متفاوت خواهند بود. محققان اميدوارند بتوانند در آينده‌اي نزديك براساس نتايج به دست آمده از بررسي چگونگي رشد اندام‌هاي پس از قطع عضو در مارمولك‌ها بتوانند به پيشرفت در زمينه بازسازي اندام‌هاي اصلي بدن انسان دست يافته و به اين ترتيب تغييرات قابل توجهي را در روش درمان قطع عضو و جراحات و زخم‌هاي عميقي كه به بدن آسيب مي‌رسانند، به وجود آورند.
اگرچه دست و پاي مارمورلك در مقايسه با انسان‌ها بسيار كوچك‌تر هستند و سطحي لزج و چسبناك دارند، اما از نظر عملكرد تفاوت قابل توجهي ندارند. دست و پاي مارمولك از نوعي پوشش پوستي تشكيل شده كه داخل آن مجموعه‌اي شامل ساختار استخواني، ماهيچه‌ها، رباط‌ها، تاندون، اعصاب و رگ‌هاي خوني قرار گرفته است. وجود مجموعه‌اي از سلول‌هاي پهن و بزرگ كه در ساختمان تارهاي پيوندي نقش دارند و فيبروبلاست ناميده مي‌شوند، سبب ايجاد ارتباط ميان بافت‌هاي داخلي اندام‌ها و شكل‌دهي آنها مي‌شوند. در ميان مهره‌داران، مارمولك‌ها تنها موجوداتي هستند كه از اين ويژگي منحصر به فرد برخوردارند و با استفاده از آن مي‌توانند اندام قطع عضو شده را دوباره بسازند. در يك مارمولك بالغ اين كار به دفعات پس از قطع دست يا پا انجام مي‌شود. بچه قورباغه‌ها نيز مي‌توانند در اين مرحله در صورت قطع دست و پا، اندام از دست رفته را بازسازي كنند، اما اين توانايي در مرحله بزرگسالي از بين خواهد رفت. حتي جنين پستانداران نيز اين توانايي را دارد كه هنگام رشد جوانه دست يا پا را بازسازي كند اما اين قابليت نيز تنها به مرحله جنيني اختصاص دارد و پس از تولد از بين مي‌رود. انسان‌ها از گذشته دور همواره در تلاش بوده‌اند به اطلاعاتي درباره چگونگي مقاومت اين گروه‌‌از موجودات در برابر تغييراتي كه ديگر موجودات مهره‌دار در حين گذر از دوران جنيني به ديگر مراحل زندگي با آن مواجه بوده‌اند، دست يابند. براستي چگونه اندامي كه در حال رشد مجدد است، پي مي‌برد كه چه بخشي از اين اندام‌ها از دست رفته و نيازمند بازسازي است؟ چرا پوست بدن در بخش آسيب‌ديده مانند بدن انسان در برابر جراحت ايجاد شده از بدن محافظت نمي‌كند؟ يا اين كه چگونه بافت بدن مارمولك‌هاي بالغ توانسته است ويژگي‌هاي جنيني خود را حفظ كرده و با كمك آنها در محل قطع عضو، اندام از دست رفته را بازسازي كند؟ اينها نمونه‌اي از سوالاتي است كه ذهن محققان زيست‌شناسي را به خود مشغول كرده است. آنها بر اين باورند كه اگر بتوانند به اطلاعاتي درباره چگونگي انجام اين فرآيند دست يابند، مي‌توانند از اين روش براي بازسازي اندام‌هاي از دست رفته و درمان جراحات ايجاد شده در بدن انسان‌ها نيز استفاده كنند. اگرچه واكنش انسان‌ها و مارمولك‌ها در برابر چنين آسيب‌هايي در مراحل اوليه يكسان است، اما در مراحل بعدي اين موجودات روش متفاوتي را براي احياي اندام‌ها در پيش مي‌گيرند كه وجه تمايز آنها با موجودات ديگر است. واكنش بدن انسان اغلب به صورت ترميم جزئي و ايجاد زخم در محل آسيب ديده است كه اين مي‌تواند نشان‌دهنده توانايي بالقوه انسان‌ها در بازسازي اندام‌هايي نظير دست يا پا نيز باشد. به نظر مي‌رسد براي دستيابي به اين هدف، انسان‌ها نيز بايد بتوانند به روشي مشابه مارمولك‌ها از توانايي‌هاي نهفته خود بهره گيرند.
تمايز سلول‌ها در اندام به وجود آمده
با توجه به اين كه فيبروبلاستها سلولهايي هستند كه حتي در محل ايجاد يك زخم كوچك نيز وجود دارند محققان بر اين باورند كه وجود اين سلول‌ها كه نقش تارهاي پيوندي را دارند به خودي خود نقشي در بازسازي اندام‌ها نخواهد داشت و به نظر مي‌رسد فيبروبلاست‌هايي كه از محل قطع عضو در محل مورد نظر تجمع پيدا مي‌كنند، عامل ضروري براي رشد مجدد اندام از دست رفته هستند. بر اين اساس مي‌توان گفت موقعيت اين سلول‌ها در بدن عامل محركي است كه منجر به بازسازي اين اندام خواهد شد. در جنين انسان نيز ترتيب مراحل مختلف ايجاد دست‌ها و پاها روي بدن همواره به گونه‌اي است كه ابتدا قسمت ابتدايي يعني شانه در دست‌ها و ران در پاها ايجاد شده و در نهايت با رشد و نمو بخش‌هاي انتهايي يعني انگشتان به پايان مي‌رسد. با توجه به بررسي‌هاي انجام شده توسط محققان، سلولهايي كه در محل قطع عضو وجود دارند تعيين‌كننده مراحله بعدي رشد مجدد اين اندام هستند. در حين بازسازي فيبروبلاستها با حركت به طرف محل ايجاد جراحت اطلاعات لازم را منتقل مي‌كنند و سبب تشكيل بلاستما يا بافت روياني مي‌شوند.
پس از تشكيل بلاستما اطلاعات در ميان سلول‌ها رد و بدل شده و بر اين اساس ميزان جراحت سنجيده مي‌شود. اگرچه مكالمه متقابل ميان سلول‌ها هنوز هم همچون معمايي ذهن بسياري از دانشمندان را به خود مشغول كرده است، اما مي‌توان چنين تصور كرد كه نتيجه اين مكالمات تعيين محل دقيق اندام از دست رفته براي انجام مراحل بعدي است كه با در اختيار قرار دادن طرح كلي اندام قطع شده و تعيين دستورالعمل‌هاي لازم براساس اطلاعات دريافتي از محل دقيق بازسازي اندام، سبب ساخت عنصر جديد در محل از دست رفته مي‌شود. همان‌طور كه مي‌دانيم ماهيچه‌ها و بافت استخواني از اجزاي اصلي تشكيل‌دهنده دست‌ها و پاها هستند، بنابراين بايد مواد اوليه لازم براي ساخت اين اجزا نيز پس از قطع عنصر، براي ساخت اندام جايگزين به گونه‌اي تامين شده و فرآيندهايي بر تشكيل آن در محل مورد نظر نظارت داشته باشند.
اين مرحله نوعي تمايز سلولي است كه بافت استخواني و ماهيچه‌اي را در اندام بازسازي شده به وجود مي‌آورد. در اين مرحله تكثير سلول‌ها از وضعيت تكامل يافته اختصاصي به مراحل ابتدايي يعني وضعيتي شبيه به مراحل جنيني تبديل مي‌شود كه توانايي لازم براي تكثير و تمايز سلول‌ها به انواع بافت‌هاي مورد نياز در اين اندام را داشته باشد. اطلاعات به دست آمده در سال‌هاي اخير نشان داده است كه سلول‌هاي ماهيچه‌اي ايجاد شده محصول تمايز سلولي نيستند، بلكه اين سلول‌ها از سلول‌هاي بنيادي جنيني موجود در بافت ماهيچه به وجود مي‌آيند.
فيبروبلاست هايي كه به بلاستما تبديل مي‌شوند نيز توانايي تمايز به بافت استخواني و غضروفي را دارند. به طور كلي فرآيند بازسازي شامل چند مرحله اصلي است كه با درمان و بهبودي موقتي محل آسيب‌ديده آغاز شده و با تشكيل بلاستما توسط سلولهايي كه به وضعيت جنيني بازمي‌گردند ادامه پيدا كرده و در نهايت منجر به ساخت عضو از دست رفته خواهد شد.
شگفتي‌هاي نهفته در بافت جنيني
پس از قطع دست يا پاي كوچك مارمولك‌ها، رگ‌هاي خوني بسرعت در بخش باقيمانده اين اندام روي بدن تجمع پيدا مي‌كنند و مانع از افزايش خونريزي مي‌شوند. لايه‌اي از سلول‌هاي پوستي، بلافاصله سطح محل قطع عضو را مي‌پوشاند. در نخستين روزهاي پس از ايجاد جراحت، پوست خارجي ايجاد شده در محل زخم به لايه‌اي از سلول‌هاي محرك رشد كه در حقيقت مخاط پوششي خارجي هستند تبديل مي‌شوند كه وجود آنها براي بازسازي موفقيت‌آميز اندام‌ها ضروري است. در همين زمان، فيبروبلاستها يا تارهاي پيوندي از شبكه بافت پيوندي آزاد شده و پس از حركت در سطح بخش قطع عضو شده در مركز جراحت تجمع پيدا مي‌كنند. در اين محل فيبروبلاستها تكثير شده و توده‌اي از سلول‌هاي تمايز يافته جنيني را كه قابليت تبديل شدن به اندام‌هاي گوناگون دارند، به وجود مي‌آورند. اين توده سلولي همان بافت روياني است كه به آن بلاستما گفته مي‌شود. سال‌ها پيش محققان در مطالعات خود دريافته بودند اين سلول‌ها در حقيقت همان سلولهايي هستند كه در مرحله جنيني رشد مارمولك‌ها سبب رشد جوانه دست‌ها و پاها مي‌شود. بر اين اساس مي‌توان گفت وجود بلاستما يكي از ضروريات رشد و نمو مجدد اندام‌هاست، به عبارت ديگر در هر دو مرحله برنامه ژنتيكي مشخصي بايد وجود داشته باشد و از آنجا كه رشد و نمو اندام‌هايي نظير دست‌ها و پاها در انسان تنها در مرحله جنيني امكانپذير است، بنابراين براي رشد مجدد اندام‌ها پس از قطع عضو در مرحله بزرگسالي بايد بتوانيم برنامه ژنتيكي لازم براي انجام اين فرآيند را شناسايي كرده و مورد استفاده قرار دهيم. با توجه به آنچه گفته شد، لازم است به عنوان مرحله مقدماتي، چگونگي تحريك اندام قطع عضو شده به تشكيل بلاستما يا بافت روياني مورد بررسي و مطالعه قرار گيرد. همان طور كه مي‌دانيد، پوست بدن از يكي از سه لايه سلول‌هاي اوليه در مراحل ابتدايي رشد جنيني ساخته شده است. اكتودرم لايه خارجي پوست است كه نقش مهمي در تامين محرك‌هاي لازم براي تنظيم رشد اندام‌ها از جوانه‌هاي اوليه ايجاد شده در جنين دارد. سلول‌هاي اكتودرم در جوانه دست‌ها يا پاها تجمع پيدا مي‌كنند و مرز انتهايي لايه بيروني پوست را تعيين مي‌كنند كه به صورت موقت محرك‌هاي شيميايي لازم براي حركت و تكثير سلول‌هاي جوانه را توليد مي‌كند. يكي از اين محرك‌ها عوامل موثر در رشد فيبروبلاستها هستند. اما از آنجايي كه پس از قطع عضو، اندام به وجود آمده از نظر ساختماني كاملا شبيه به اندام از دست رفته است به نظر مي‌رسد كه علاوه بر اين سلول‌هاي اوليه ديگري نيز بايد در انجام اين فرآيند نقش داشته باشد.
موانع و چالش‌ها
اگرچه ممكن است فرضيه بازسازي اندام‌ها در انسان‌ها قدري تخيلي و دور از ذهن به نظر رسد، اما بايد پذيرفت كه دستيابي به اين هدف امكانپذير است. با توجه به نتايج به دست آمده از مطالعات انجام شده توسط محققان و دانشمندان كه به آنها اشاره شد، مي‌توان روش چگونگي انجام مرحله به مرحله اين فرآيند را در انسان مورد بررسي قرار داد. قطع يكي از اندام‌هاي بدن انسان مانند دست يا پا، سطح آسيب‌ديده نسبتا بزرگي را به وجود مي‌آورد كه در برش عرضي ايجاد شده در محل آسيب‌ديده مجموعه‌اي از بافت‌هاي مختلف مانند پوست بيروني، لايه‌اي از پوست مياني و بافت پيوندي بينابيني و همچنين بافت‌هاي ديگري مانند چربي، ماهيچه، استخوان، اعصاب و رگ‌هاي خوني وجود دارد. بررسي جداگانه هريك از بافت‌ها نشان‌دهنده اين است كه اغلب اين بافت‌ها پس از ايجاد جراحت‌هاي جزيي، قادر به بازسازي بخشي از بافت آسيب‌ديده هستند. در حقيقت تنها بافت موجود در دست و پا كه فاقد توانايي است پوست مياني است. اين بخش از پوست از مجموعه‌اي از سلول‌هاي ناهمگن تشكيل شده كه بسياري از آنها از انواع فيبروبلاستها يا همان تارهاي پيوندي هستند كه در مارمولك‌ها نقش اساسي را در بازسازي عضو قطع شده برعهده دارند. پس از ايجاد جراحت در بخشي از بدن انسان و ديگر پستانداران، اين سلول‌ها فرآيندي را پشت سر مي‌‌گذارند كه فيبروز نام دارد و با استقرار شبكه‌اي نامنظم از جنس ماده زمينه‌اي سلولي خارجي كه در نهايت بافت زخم را به وجود مي‌آورد سبب بهبود محل جراحت مي‌شود. تفاوت قابل توجه بين انسان‌ها و مارمولك‌ها كه سبب بازسازي اندام قطع شده در مارمولك و عدم‌موفقيت انسان در دستيابي به اين هدف مي‌شود اين است كه سلول‌هاي فيبروبلاست در پستانداران سبب ايجاد زخم در محل جراحت مي‌شوند. اين واكنش نه تنها مانع از بازسازي اندام قطع شده مي‌شود بلكه مي‌تواند به خودي خود اختلالاتي را نيز به وجود آورد. يكي از پيامدهاي ناشي از تشكيل زخم اين است كه بتدريج در عملكرد بسياري از اندام‌ها مانند كبد و قلب مشكلاتي را ايجاد مي‌كند كه از عواقب ثانويه ايجاد جراحت در بدن يا ابتلا به برخي از بيماري‌هاست. بررسي جراحات عميق ايجاد شده در بدن نشان مي‌دهد كه در حين درمان محل آسيب‌ديده دو گروه از سلول‌هاي فيبروبلاست به محل جراحت حمله مي‌كنند. برخي از اين سلول‌ها فيبروبلاست‌هايي هستند كه در غشاء مياني وجود دارند، اما گروه ديگر سلولهايي هستند كه در نتيجه انتشار سلول‌هاي بنيادي جنيني شبيه به سلول‌هاي پيوندي فيبروبلاست به وجود آمده‌اند. اين دو گروه سلول‌ها براساس محرك‌هاي سلول‌هاي ايمني بدن كه خود را به محل آسيب‌ديده رسانده‌اند به محل جراحت جذب مي‌شوند. با حركت فيبروبلاستها به محل جراحت و تكثير آنها در نهايت ماده زمينه‌اي خارج سلولي توليد مي‌شود. اين فرآيند خيلي با واكنش ايجاد شده در بدن مارمولك پس از ايجاد جراحت متفاوت نخواهد بود، اما سلول‌هاي فيبروبلاست در بدن پستانداران ماده زمينه‌اي معمولي بسيار زيادي را توليد مي‌كند كه با تكامل بافت در محل ايجاد زخم شبكه‌اي را در محل جراحت، ايجاد مي‌كند.
اين در حالي است كه در مارمولك‌ها به محض دريافت اطلاعات مربوط به بازسازي محل جراحت توليد ماده زمينه‌اي سلولي متوقف خواهد شد.
اهداف و برنامه‌ريزي‌هاي انجام شده
براي افزايش آگاهي از چگونگي عملكردي كه سبب بازسازي اندام‌ها در انسان‌ها شود لازم است آزمايشات و تحقيقات بيشتري درباره موش‌ها انجام شود. اين گروه از محققان در حال حاضر توليد بافت روياني طبيعي در موش‌ها را مورد بررسي قرار داده‌اند و قصد دارند تا سال آينده بتوانند به روشي براي تحريك ايجاد بلاستما در محلي كه بافت روياني به طور طبيعي در آنجا توليد نمي‌شود، دست يابند. دستيابي به اين هدف در بردارنده اطلاعاتي درباره نيازمندي‌ها و شرايط تشكيل بافت روياني است كه قابليت تبديل به اعضا و اندام‌هاي ديگر را دارد. آنها اميدوارند كه اين تحقيقات همچنين بتواند چنانچه تصور مي‌شود نقش در تامين محرك‌هاي لازم براي جلوگيري از ايجاد فيبروز در محل زخم را نيز به اثبات برساند. در صورت موفقيت در دستيابي به اين هدف در مراحل بعد امكان بازسازي انگشت قطع شده در پستانداران مورد مطالعه قرار خواهد گرفت كه در مقايسه با بازسازي سر انگشتان به مراتب سخت‌تر خواهد بود؛ چرا كه انگشت يكي از پيچيده‌ترين ساختارهاي استخواني است كه در دوران رشد جنيني در بدن ايجاد شده است. علي‌رغم اطلاعات ارزشمند به دست آمده از چگونگي بهبود جراحات و همچنين بازسازي اندام‌ها از آزمايشات انجام شده در مدل‌هاي حيواني متعدد، به نظر مي‌رسد كه يك يا دو دهه به طول خواهد انجاميد تا بتوانيم به روشي براي بازسازي اندام‌هاي از دست رفته در بدن انسان‌ها دست يابيم. تفاوت قابل توجه بين ويژگي سلول‌هاي فيبروبلاست در بازسازي اندام قطع‌شده در مارمولك‌ها در مقابل واكنش اين سلول‌ها در محل جراحت به صورت ايجاد زخم نشان مي‌دهد، اين گروه از سلول‌ها نقش مهمي را برعهده دارند. يكي از نتايج شگفت‌انگيز به دست آمده در اين زمينه اين است كه سلول‌هاي فيبروبلاست انسان‌هاي بالغ نيز مانند فيبروبلاست مارمولك‌ها مي‌توانندمشخصات سه‌بعدي ساختاري اوليه كه در مراحل جنيني نقش مهمي در تشكيل اعضا و اندام‌ها داشته است در خود حفظ كنند. باتوجه به اين موضوع بايد گفت بزودي انسان‌ها نيز مي‌توانند اين قابليت را تحت كنترل قرار دهند و اندام‌هاي آسيب‌ديده و بيمار بدن را به طور طبيعي درمان كرده و يا بازسازي كنند.