Von Doctor Who bis Deadpool: Science-Fiction ist voller regenerativer Wunder. Auch in der Natur können Seesterne, Salamander, Krabben und Eidechsen Gliedmaßen nachwachsen lassen. Die menschliche Medizin hinkt jedoch hinterher. Eine Studie in Science Advances zeigt einen Durchbruch: Experten der Tufts University und des Wyss Institute der Harvard University haben afrikanischen Krallenfröschen fehlende Beine nachwachsen lassen.
Die neu gewachsenen Beine gelten als „fast vollständig“: Sie reagieren auf Berührungen und ermöglichen normales Bewegen und Schwimmen.
Das Team entwickelte einen Cocktail aus fünf Medikamenten, der über eine Silikonkappe – den „BioDome“ – aufgetragen wurde. Nach 24 Stunden Behandlung wurde der BioDome entfernt, und der Regenerationsprozess startete.
Bereits in den ersten Tagen aktivierten sich molekulare Signalwege, wie sie normalerweise in Embryonen wirken. Über 18 Monate wuchsen den Fröschen Beine mit Knochenstruktur, innerem Gewebe inklusive Neuronen und „Zehen“ nach – eng angelehnt an die Originale. Kleinere Abweichungen gab es, etwa fehlende Knochen in den Zehen.
Gliedmaßen sind hochkomplex. Dennoch besitzen Menschen regenerative Fähigkeiten: Wunden schließen sich durch neues Gewebe, und bis zu 50 Prozent der Leber regenerieren sich vollständig. Solche Ansätze wie dieser nutzen das angeborene Wissen des Körpers für perfekte Selbstheilung – ein vielversprechender Pfad für die menschliche Medizin.
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„Es ist aufregend, dass unsere Medikamente ein fast vollständiges Bein ermöglicht haben“, betont Nirosha Murugan, Forschungsmitarbeiterin an der Tufts University und Erstautorin. „Die kurze Exposition reicht aus, um monatelange Regeneration auszulösen – ein Hinweis auf ruhende Fähigkeiten bei Fröschen und vielleicht anderen Tieren.“
In Vorstudien testete das Team den BioDome mit Progesteron: Es entstand Gewebe, doch stachelig und nicht funktional. Nun zielt der Fünf-Medikamente-Cocktail auf Entzündungshemmung, Gefäß-, Muskel- und Nervenwachstum ab und blockt Narbengewebe.
Nächster Schritt: Anwendung auf Säugetiere. „Der BioDome mit Medikamenten liefert die Startsignale“, erklärt Korrespondierender Autor Michael Levin, Vannevar Bush-Professor für Biologie an der Tufts University. „Statt komplexes Wachstum zu steuern, aktivieren wir innewohnende Programme – Erwachsene kennen ihre Baupläne.“
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