Estudio: Ranas pueden regenerar sus extremidades amputadas luego de ser tratadas con una mezcla de medicamentos

(CNN) – Algunas criaturas inusuales tienen una capacidad innata para volver a crecer una extremidad: salamandras, estrellas de mar, cangrejos, lagartos y tritones.

Tales poderes extraordinarios eluden a la mayoría de los animales, incluidos los humanos, aunque los científicos han tratado durante mucho tiempo de entenderlos y replicarlos en una búsqueda para regenerar las extremidades de millones de pacientes amputados, incluidos diabéticos y víctimas de traumas.

Ahora, investigadores en los Estados Unidos dijeron el miércoles que pudieron desencadenar el nuevo crecimiento de una pierna amputada en un tipo de rana africana con garras (Xenopus laevis), en lo que describieron como un “paso más cerca del objetivo de la medicina regenerativa“.

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La técnica utilizada por el equipo de científicos, con sede en el Wyss Institute y la Universidad Tufts de la Universidad de Harvard, implicó la aplicación de una mezcla de cinco medicamentos al muñón en forma de espiga de las ranas de prueba, sellado con una pequeña cúpula de silicona. El cóctel solo se aplicó durante 24 horas, pero después de 18 meses, la extremidad estaba casi completamente funcional. Las ranas, que viven en el agua, pudieron nadar y responder al tacto. También crecieron varios dedos de los pies, pero no las correas entre ellos.

La investigación se publicó en la revista Science Advances el miércoles.

Los resultados fueron “impresionantes” y “emocionantes”, dijo James Monaghan, profesor asociado en el departamento de biología de la Universidad Northeastern. Él no participó en la investigación.

“Las ranas xenopus están en algún lugar entre una salamandra que vuelve a crecer una extremidad casi perfectamente y un mamífero que genera una cicatriz después de la amputación. Las ranas de xenopus adultas regeneran una espiga después de la amputación, pero la espiga carece de cualquier patrón como una extremidad”, explicó Monaghan.

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“Este estudio es significativo porque muestra que el patrón, aunque no perfecto, se puede inducir en una extremidad que normalmente regenera solo una espiga”, dijo Monaghan por correo electrónico.

Activando el crecimiento y la organización celular

El equipo dijo que el hecho de que solo una breve exposición a los medicamentos puestos en marcha una regeneración de meses sugería que las ranas, y tal vez otros animales, tienen capacidades regenerativas latentes que se pueden activar en acción.

“Es poco probable que se traduzca inmediatamente esta estrategia a los humanos porque no se produce un pico regenerativo en los humanos como en las ranas Xenopus. Sin embargo, este trabajo es emocionante porque muestra que los procesos regenerativos endógenos se pueden mejorar mediante una breve aplicación de un cóctel de medicamentos”, dijo Monaghan.

La estrategia que utilizó el equipo se basó en activar mecanismos latentes en el cuerpo de la rana en lugar de tratar de “microgestionar su crecimiento”, dijo el autor del estudio Mike Levin, profesor de Biología de Vannevar Bush y director del Allen Discovery Center en Tufts.

“Creo que la manera de lograr realmente la medicina regenerativa es explotar la inteligencia colectiva de las células del cuerpo. Ya saben cómo construir todos estos órganos. Lo hicieron durante el desarrollo embrionario. Toda esa información sigue ahí”, dijo Levin.

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“Para mí, el objetivo es identificar desencadenantes, tipos muy simples de estímulos, que pondrán en marcha las células y las convencerán de construir lo que sea que quieras que construyan”.

Los medicamentos incluían moléculas importantes para el desarrollo de las extremidades o que tienen propiedades antiinflamatorias. Levin dijo que fue el primer cóctel que probaron, y que era posible que una combinación diferente de medicamentos y factor de crecimiento pudiera tener mejores resultados.

“Tiene la circunferencia y el tipo de características de una extremidad normal, algunas protuberancias que se están convirtiendo en dedos de los pies. Todavía no tiene toda la estructura terminal correcta. No tiene los dedos largos, las correas. No llegamos tan lejos; podemos tenerlo si lo dejamos ir más tiempo”, dijo.

Medicina regenerativa vs. prostéticos

El equipo de investigación utilizó la técnica en más de 100 ranas, pero los resultados “no fueron perfectos en todos los casos”. Levin dijo que las ranas no eran en gran medida idénticas a los ratones de laboratorio, lo que podría ser un factor, o que había inconsistencias en la cirugía realizada para unir la cúpula. La siguiente etapa de la investigación probaría la técnica en mamíferos como ratones.

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Levin y sus colegas también han utilizado células madre de rana para crear robots vivos autorreplicantes, a los que llaman xenobots. El hilo compartido entre las dos corrientes de investigación es comprender las señales necesarias para que las células se organicen en tejidos complejos que forman una estructura como una extremidad o todo un organismo.

Ashley Seifert, profesora asociada de biología en la Universidad de Kentucky que estudia la regeneración animal pero no participó en la investigación, dijo que los avances que se realizan con prótesis ofrecían más esperanza que la regeneración de las extremidades para las personas con extremidades amputadas perdidas por traumatismos o enfermedades como la diabetes.

“¿Algún día podremos regenerar un dedo humano o incluso una extremidad? Probablemente, pero el tiempo que tenemos que esperar es imposible de predecir“, dijo Seifert.

“Un paso en esa dirección será cuando la biología regenerativa abrace completamente nuevos modelos regenerativos, particularmente ciertas especies de mamíferos. Esto y los estudios comparativos nos ayudarán a entender cómo y por qué la regeneración falla en algunos contextos y tiene éxito en otros”.