በአይጦች፣ ሁለት ደረጃ ያለው የእድገት ንጥረ ነገር ሕክምና የተቆረጠ ጣት የጠፉ አጥንቶችን እንደገና አበቀለ — ፍጹም ሳይሆን

የAristotle ጥያቄ፣ ስለ አይጥ ጣት

ሳላማንደር የተቆረጠ ሙሉ እግር — አጥንት፣ ጡንቻ፣ ነርቭ፣ ቆዳ፣ ሁሉንም — እንደገና ማብቀል ሲችል፣ አይጥ ወይም ሰው ግን ቁስሉን በጠባሳ ዘግቶ የሚቆምበት ምክንያት ምንድን ነው? ጥያቄው የቆየ ነው፤ ጽሑፉ ከሁለት ሺህ ዓመታት በላይ ወደ Aristotle ዘመን እንደሚመለስ ይገልጻል። ይህን ማድረግ የሚችሉ እንስሳት፣ በቁስሉ ላይ ከሚሰበሰብና የጠፋውን ከሚገነባ ብላስቴማ ከሚባል ልዩ ባህሪ ያልያዙ ሕዋሳት ትንሽ ክምር ጀምረው የጠፋውን ክፍል እንደገና ያበቅላሉ። አብዛኞቹ አጥቢ እንስሳት ብላስቴማ አያቋቁሙም። እኛ ቁስልን በጠባሳ እንዘጋለን።

ስለዚህ “በአይጥ ውስጥ የጣት እንደገና ማብቀል” የሚል ጽሑፍ፣ ከባዮሎጂ በጣም የቆዩ ያልተፈቱ ጥያቄዎች አንዱ መካከል — እና በቅርብ ጊዜ በብዙ ጫጫታ መካከል — ይገባል። ኢንተርኔትን ምን እንደሚል ከጠየቁ፣ ሰዎች የጠፉ ጣቶችንና እግሮችን እንደገና ለማብቀል እንደተቃረቡ ይነገርዎታል። ጽሑፉ የሚለው የተወሰነ፣ ይበልጥ ያልተለመደና ይበልጥ አስደሳች ነው፦ በአይጦች፣ በተለምዶ በጠባሳ በሚዘጋ የጣት ቁርጠት ላይ፣ ሁለት የእድገት ንጥረ ነገሮች በትክክለኛ ቅደም ተከተል — መጀመሪያ FGF2፣ ከዚያ BMP2 — ሲሰጡ፣ ቁርጥራጩ የጠፋውን አጥንት እንዲገነባ አደረጉ። ሙሉ እግር አይደለም። በሰዎች አይደለም። ፍጹም አይደለም። ግን አጥቢ እንስሳት በፋይብሮሲስ የሚዘጉት ቁስል እንደገና እንዲያበቅል ተደረገ፣ ሊገባን የሚገባው ውጤትም ይህ ነው።

ደራሲዎቹ ምን አደረጉ?

የአይጥ ጣት አጥቢ እንስሳ አንድ ነገር እንኳ እንደገና ከሚያበቅልባቸው ጥቂት ቦታዎች አንዱ ነው። ጣቱን በጫፉ ላይ ቢቆርጡ እንደገና ያድጋል፤ ዝቅ ብለው — በጣቱ ሁለተኛ አጥንት፣ P2 የጣት አጥንት ውስጥ — ቢቆርጡ ግን አያድግም። ቁርጥራጩ በጠባሳ ይዘጋና ይቆማል። በአዲስ የተወለዱ አይጦች ይህ የማያድግ P2 ቁርጠት ደራሲዎቹ ሆን ብለው የተጠቀሙበት ሞዴል ነው፤ አጥቢ እንስሳት በተደጋጋሚ እንደገና ማብቀል የሚሳናቸው ቁስል።

ሁለት የምልክት ፕሮቲኖችን አንድ በአንድ ሰጡት። ከቁርጠቱ ጥቂት ቀናት በኋላ፣ ቁስሉ ከተዘጋ በኋላ፣ FGF2 (የፋይብሮብላስት እድገት ንጥረ ነገር) የሚለቅ ትንሽ የመልቀቂያ ቅንጣት አስገቡ። ከአምስት ቀናት በኋላ BMP2 (የአጥንት ቅርጽ-አፍጣሪ ፕሮቲን) የሚለቅ ሁለተኛ የመልቀቂያ ቅንጣት አስገቡ። ከዚያ ጣቶቹን ለሳምንታት በማይክሮ-ሲቲ ምስሎችና በቲሹ ቀለም ተከታተሉ፣ የቁስሉን ሕዋሳት አንድ በአንድ ተከታትለው የጂን ንባብ አደረጉ፣ እና እያንዳንዱ የቁስል ሕዋስ የት እንደደረሰ ለመከታተል የጄኔቲክ ምልክት ተጠቀሙ።

ምን አገኙ?

FGF2 ብቻውን ጥሬ ዕቃውን ገንብቷል፣ ውጤቱን ግን አልፎ አልፎ ብቻ ነው። ቁስሉ እንደ ሳላማንደር ባሉ እንስሳት እውነተኛ እንደገና ማብቀልን የሚመራውን ብላስቴማ የሚመስል የሚከፋፈሉ ሕዋሳት ክምር እንዲያቋቁም ገፋው፣ ብላስቴማ የሚጠቀምባቸውን ጂኖችም አነቃ። ግን ብቻውን በአብዛኛው እዚያው ቆመ፦ ከታከሙት ጣቶች 70% ያህሉ አዲስ አጥንት አላበቀሉም፣ 30% ያህሉ ብቻ አንድ በቦታው ያልሆነ አጥንት ፈጠሩ።

FGF2 ከዚያ BMP2 ሥራውን ጨረሰ — ፍጹም ሳይሆን። BMP2 የመልቀቂያ ቅንጣት ከFGF2 የመልቀቂያ ቅንጣት በኋላ ሲመጣ፣ የታከመው እያንዳንዱ ጣት አዲስ አጥንት አበቀለ። አብዛኛዎቹ የጠፋውን የጫፍ የጣት አጥንት (P3) በመሠረቱ የእድገት ሳህን ያለው ሊታወቅ የሚችል አጥንት አድርገው እንደገና አበቀሉ — ጣት አጥንት ሲያድግ የሚጠቀምበት ያው መዋቅር — ብዙዎቹም ትንሽ መገጣጠሚያ እንደገና ገነቡ፦ ሰሳሞይድ የሚመስል አጥንት፣ ጡንቻ-አገናኝ ጅማት እና አጥንት-አገናኝ ጅማት ከቁርጥራጩ ጋር እንደገና ተገናኙ። በጥንቃቄ ሲለኩ፣ የበቀሉት ክፍሎች ከመጀመሪያዎቹ ጋር ተመሳሳይ ነበሩ ግን አንድ አልነበሩም፣ የቁርጥራጩ አጥንትም ቢያድግም ወደ መደበኛ መጠኑ አልደረሰም። ደራሲዎቹ ውጤቱን “ሙሉ ግን ፍጹም ያልሆነ ጣት” ይሉታል — ሙሉ የተባለው እያንዳንዱ የተቆረጠ መዋቅር አንድ ተጓዳኝ ስላለው፣ ፍጹም ያልሆነው ደግሞ አንዳቸውም ትክክለኛ ቅጂ ስላልሆነ ነው።

የቁስሉ ሕዋሳት በእውነት እንደገና ተዘጋጁ። የአንድ ሕዋስ ንባብ፣ FGF2 በአንድ ቀን ውስጥ የቁስሉን ፋይብሮብላስቶች እንደቀየረ፣ ወደ ፅንስ የእድገት ሁኔታ ከመመለስ ጋር የተያያዙ ጂኖችን (Hmga1, Hmga2) እንዳነቃ አሳየ። ከዚያ የጄኔቲክ ምልክት፣ ተራ የቁርጥራጭ ሕዋሳት እንደገና ተለይተው — ከጀመሩበት ቦታ ይልቅ በጣቱ ሩቅ ክፍል የሚገኙ መዋቅሮችን እንዲገነቡ ተመርተው — ለበቀለው የጣት አጥንት እና ለአዲሱ መገጣጠሚያ ሲኖቪያል እና ተያያዥ ቲሹዎች እንደረዱ አሳየ (ትንሹ ሰሳሞይድ የሚመስል አጥንት በአብዛኛው ከሌሎች ሕዋሳት ተፈጠረ)።

ይህ ምን ማለት ይሆናል?

ደራሲዎቹ በጥንቃቄ ሁለት ትርጓሜዎችን ያቀርባሉ።

መጀመሪያ፦ አጥቢ እንስሳት እዚህ እንደገና ማብቀል የሚሳናቸው ትክክለኛዎቹ ሕዋሳት ስለሌሉ አይደለም። እንደገና ማብቀል የሚችሉ ሕዋሳት በቁስሉ አሉ፤ የጎደሉት የሚያነቃቸው ምልክቶች ናቸው። የFGF እና BMP ምልክቶችን በትክክለኛ ቅደም ተከተል ሲሰጡ፣ በጠባሳ ይዘጋ የነበረ ቁስል በምትኩ እንደገና ያበቅላል። በደራሲዎቹ አገላለጽ፣ ይህ ምልክት በተለምዶ በፋይብሮሲስ በሚፈወስ ቁስል ላይ እንደገና ማብቀልን ለመጀመር በቂ ነው።

ሁለተኛ፦ የተነሳው እንደገና ማብቀል በሁለት መንገዶች ይሄዳል — የጣት አጥንትን የፅንስ እድገቱን በመድገም እንደገና የሚገነባ በብላስቴማ ላይ የሚመሠረት መንገድ (ስለዚህ የእድገት ሳህን አለው)፣ እና የመገጣጠሚያውን ስብስብ የሚገነባ በብላስቴማ ላይ የማይመሠረት መንገድ። አብረው በግምት ቁርጠቱ ያስወገደውን ሊተኩ ይችላሉ።

ይህ የማያረጋግጠው

• በአይጦች ውስጥ ነው — በአዲስ የተወለዱ አይጦች ጣቶች፣ በተለምዶ ማደግ ስለሚሳነው በተመረጠ ሞዴል። በሰው ላይ ምንም አልተደረገም።
• የጣት አጥንት ነው፣ እግር አይደለም። ቁርጠቱ ከአንድ ጣት ጋር የሚመሳሰለውን ጫፍ (የጫፍ P2፣ P3፣ እና ትንሽ ሰሳሞይድ አጥንት) ያስወግዳል፤ ውጤቱም እነዚህ ትናንሽ ክፍሎች እንደገና ማደግ ነው። “እግሮችን እንደገና ማብቀል” በዚህ ጽሑፍ ውስጥ የለም።
• ፍጹም አይደለም። ያደጉት አጥንቶች ከመጀመሪያዎቹ ጋር ይመሳሰላሉ ግን አንድ አይደሉም፣ የቁርጥራጩ አጥንት ወደ ሙሉ መጠኑ አይመለስም፣ FGF2 ብቻውንም ብዙ ጊዜ ይሳነዋል።
• ሁለት የእድገት ንጥረ ነገር የመልቀቂያ ቅንጣቶች በቅደም ተከተል ናቸው — መድኃኒት፣ ሴረም፣ ቅባት ወይም አንድ ሕክምና አይደለም። ጊዜው አስፈላጊ ነበር፦ FGF2 መጀመሪያ፣ BMP2 ከአምስት ቀናት በኋላ።
• ይህ በአዋቂ ወይም በትልቅ አጥቢ እንስሳት እንደሚሠራ፣ ወይም ደህንነቱ የተጠበቀ መሆኑን አያሳይም። እነዚህ በጥብቅ ቁጥጥር ሙከራ ውስጥ ያሉ አዲስ የተወለዱ አይጦች ናቸው።

ማስረጃው ምን ያህል ጠንካራ ነው?

በራሱ ወሰን ውስጥ ዋናው ውጤት ጠንካራ ነው። እያንዳንዱ FGF2→BMP2 ጣት፣ ቁጥጥር ጣቶች ምንም አጥንት ባላበቀሉበት ቦታ አዲስ አጥንት አበቀለ፣ እና አምስት ገለልተኛ የማስረጃ ዓይነቶች — 3D የአጥንት ምስል፣ የቲሹ ቀለም፣ የቅርጽ ስታቲስቲክስ፣ የአንድ ሕዋስ ንባብ፣ እና የሕዋስ ዘር መከታተል — በአንድ አቅጣጫ ይጠቁማሉ።

ታማኝ ገደቦቹ ስለ ወሰን ናቸው፣ ስለ ውጤቱ ጥንካሬ አይደሉም። ምላሹ የሚለያይና ፍጹም ያልሆነ ነው፤ በአዲስ የተወለዱ አይጦች ነው፤ “በቂ” የሚለው ጠንካራ ቃልም ለዚህ ሞዴል ቁስል ነው፣ ለሰዎች አይደለም። ጽሑፉ ትክክለኛ ምልክቶችን በአይጥ ጣት በመስጠት የአጥቢ እንስሳት እንደገና ማብቀል ውድቀትን ማሸነፍ እንደሚቻል ያሳያል። የሰው እግር — ወይም የሰው ጣት — እንደገና ለማብቀል መንገድ አያሳይም።

ለምን አስፈላጊ ነው?

ለረጅም ጊዜ ያልተፈታው ጥያቄ፣ አጥቢ እንስሳት እንደገና ለማብቀል ሕዋሳት የሌላቸው መሆኑን ወይም እነሱን መጠቀም ብቻ የሚሳናቸው መሆኑን ነበር። ይህ ሥራ ለሁለተኛው የሚሰጥ ግልጽ ድምፅ ነው፤ ብቃት ያላቸው ሕዋሳት በቁስሉ ላይ አሉ፣ ትክክለኛዎቹ ምልክቶች በትክክለኛ ቅደም ተከተል ሊያነቃቸው ይችላሉ። ይህ በእውነት ተስፋ የሚሰጥ ሐሳብ ነው — ግን ረጅም መንገድ አለው። “በአዲስ የተወለደ አይጥ ጣት ውስጥ በቂ” የሚለውን ሰው ሊያስተውለው ወደሚችል ነገር መቀየር ረጅም መንገድ ነው፣ ጽሑፉም ይህን አይደብቅም። ዋጋው የፅንሰ ሐሳብ ማረጋገጫ ነው፣ ቃል ኪዳን አይደለም።

ግልጽ ማጠቃለያ

በአዲስ የተወለዱ አይጦች፣ በሁለተኛው የጣት አጥንት (P2) ውስጥ የሚደረግ ቁርጠት በተለምዶ በጠባሳ ይፈወሳል፣ እንደገናም አያድግም። FGF2 የመልቀቂያ ቅንጣትን መትከልና ከአምስት ቀናት በኋላ BMP2 የመልቀቂያ ቅንጣትን መትከል ይህን ቀየረ፦ FGF2 ብላስቴማ የሚመስል የሚከፋፈሉ ሕዋሳት ክምር አቋቋመ፣ BMP2 እንዲለያዩ አደረጋቸው፣ ጣቱም የጠፋውን የጣት አጥንት — የእድገት ሳህንን ጨምሮ — እና ብዙ ጊዜ ትንሽ መገጣጠሚያ፣ ጡንቻ-አገናኝ ጅማት፣ አጥንት-አገናኝ ጅማት እና ሰሳሞይድ አጥንት እንደገና አበቀለ። የበቀሉት ክፍሎች ከመጀመሪያዎቹ ጋር ተመሳሳይ ነበሩ ግን ትክክለኛ ቅጂ አልነበሩም፣ ውጤቱም ፍጹም አልነበረም። የሕዋስ መከታተል፣ ተራ የቁስል ሕዋሳት የጠፉትን መዋቅሮች እንዲገነቡ እንደገና መዘጋጀታቸውንና መለየታቸውን አሳየ። ዋናው ነገር፦ እዚህ የአጥቢ እንስሳት እንደገና ማብቀል ውድቀት የጎደሉ ምልክቶች ችግር ነው፣ የጎደሉ ሕዋሳት አይደለም፣ እና FGF + BMP ምልክት በዚህ ሞዴል ለማሸነፍ በቂ ነው። በአይጦች ውስጥ የፅንሰ ሐሳብ ማረጋገጫ ነው — የሰው ሕክምና አይደለም፣ “እግሮችን እንደገና ማብቀል”ም አይደለም።

ከማጋነን ነፃ ምርመራ

ጽሑፉ የሚያሳየው: በአዲስ የተወለዱ አይጦች፣ በተለምዶ የማያድግ P2 የጣት ቁርጠትን በFGF2-ከዚያ-BMP2 ቅደም ተከተል ማከም፣ የተቆረጠውን የጫፍ የጣት አጥንት (የእድገት ሳህን በሚፈጥር ብላስቴማ) እና ብዙ ጊዜ የተያያዘ የመገጣጠሚያ ስብስብ (ሰሳሞይድ የሚመስል አጥንት፣ ጡንቻ-አገናኝ ጅማት፣ አጥንት-አገናኝ ጅማት) እንደገና እንዲያድግ ያደርጋል። አምስት የማስረጃ መስመሮች — ማይክሮ-ሲቲ፣ የቲሹ ጥናት፣ የቅርጽ መለኪያ፣ የአንድ ሕዋስ ንባብ፣ እና የሕዋስ ዘር መከታተያ — ይደግፉታል። የተነሱት መዋቅሮች ከመጀመሪያዎቹ ጋር ተመሳሳይ ናቸው ግን ትክክለኛ ቅጂ አይደሉም።

ሊሆን የሚችለው ግን ያልተረጋገጠው: FGF2 ብቻውን፣ በተለየ ጊዜ ወይም መጠን፣ እንደገና ማብቀሉን ሊያጠናቅቅ መቻሉ፤ እንደገና የተለዩት ሕዋሳት የሚከተሉት ትክክለኛ የእድገት ፕሮግራም።

የማያሳየው: በሰዎች፣ በአዋቂ ወይም በትልቅ አጥቢ እንስሳት ምንም ነገር፤ ሙሉ እግር ወይም ሙሉ ጣት እንደገና ማብቀል፤ መድኃኒት፣ ሴረም ወይም የአንድ ደረጃ ሕክምና፤ ደህንነት፤ ወይም ውጤቱ ፍጹምና አስተማማኝ መሆኑን።

ዋና ገደቦች: አዲስ የተወለዱ አይጦች፤ የጣት አጥንት ሞዴል፣ እግር አይደለም፤ የሚለያይና ፍጹም ያልሆነ ምላሽ (FGF2 ብቻውን ብዙ ጊዜ ይሳነዋል)፤ “በቂ” የሚለው ለዚህ ሞዴል ቁስል ነው፣ ለሰዎች አይደለም፤ የሰው ወይም የአዋቂ አጥቢ እንስሳ መረጃ የለም።

አጠቃላይ አንባቢ ምን ያህል መተማመን ይኖርበታል? በዚህ የአይጥ ሞዴል FGF2→BMP2 ከፊል የጣት እንደገና ማብቀልን በእውነት እንዳስነሳ፣ እና ብቃት ያላቸው ሕዋሳት ቢኖሩም ምልክት እንዳልደረሳቸው ከፍተኛ መተማመን። ይህ የሰው እግር እንደገና ማብቀል እንዳልሆነ እና ሕክምና እንዳልሆነ ከፍተኛ መተማመን። ፅንሰ ሐሳቡ ምን ያህል ሊተላለፍ እንደሚችል ዝቅተኛ እስከ መካከለኛ መተማመን። ተገቢው አቋም፦ አጥቢ እንስሳት ለምን እንደገና ማብቀል እንደሚሳናቸው የሚያሳይ እውነተኛና ውብ የፅንሰ ሐሳብ ማረጋገጫ — ከርዕሱ በጣም ሩቅ።