Können Menschen Gliedmaßen nachwachsen? Neue Studie enthüllt vielversprechenden genetischen Weg

„Es zeigte uns, dass es universelle, vereinheitlichende genetische Programme gibt, die die Regeneration bei sehr unterschiedlichen Arten: Salamandern, Zebrafischen und Mäusen.“ Die in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlichte Studie umfasste auch David A.

Brown, einen Plastikkirurgen der Duke University, der das Nachwachsen Mäusen untersucht, und Kenneth D. Poss der University of Wisconsin-Madison, die die Flossenregeneration bei Zebrafischen erforscht.

Weltweit kommt laut Daten des Global Burden of Disease jedes Jahr mehr als 1 Million Amputationen aufgrund, traumatischen Verletzungen, Krebs und Infektionen vor. Es wird erwartet, dass diese Zahl steigt, wenn die Bevölkerung älter wird und Diabetes häufiger wird.

Was die Studie zeigt

Als Reaktion darauf erforschen die Forscher Optionen, die über Prothesen hinausgehen, mit dem Ziel, die sensorischen und motorischen Funktionen natürlicher Gliedmaßen wiederherzustellen.

Ihre Arbeit weist auf eine Gruppe, die als SP-Gene bekannt sind und die eine zentrale Rolle bei der Regeneration spielen und bei Mäusen, Zebrafischen und Axolotln vorkommen. Therapie ersetzt fehlendes Gen Jedes der drei Tiere wurde wegen seiner einzigartigen regenerativen Fähigkeiten ausgewählt.

Axolotl können ganze Gliedmaßen sowie Schwänze, die den Rückenmark enthalten, und Teile, Gehirn, Leber, Lungen und Kiefer nachwachsen lassen. Zebrafische sind ein weiteres leistungsstarkes Modell.

Was die Studie zeigt

Ihre Schwanzflossen wachsen schnell nach und können dies wiederholt tun, ohne diese Fähigkeit zu verlieren. Sie können auch Herz, Rückenmark, Gehirn, Netzhaut, Nieren und Bauchspeicheldrüse regenerieren.

Mäuse, die den Menschen näher stehen, können die Spitzen ihrer Finger regenerieren. Menschen eine ähnliche Fähigkeit, da die Fingerspitzen nachwachsen können, wenn das Nagelbett intakt bleibt, was die Rückkehr, Knochen und Weichgewebe ermöglicht.

Currie erklärte, dass Forscher die regenerierende Epidermis, oder Haut, in allen drei Arten fanden, die zwei Schlüsselgene, SP6 und SP8, produziert. Anschließend untersuchten sie, wie diese Gene funktionieren.

Der Biologie-Doktorand Tim Curtis Jr.

Der Biologie-Doktorand Tim Curtis Jr. arbeitete im Labor Elena Singer-Freeman, einer Goldwater Scholarin und Absolventin der Biochemie und Molekularbiologie der Wake Forest im Jahr 2025. Nachahmung der Gene SP8 für das Wiederwachsen ßen unerlässlich.

Mit CRISPR-Gen-Editierung entfernte Curries Team SP8 aus dem Axolotl-Genom. Ohne es konnten die Tiere die Knochen der Gliedmaßen nicht richtig regenerieren.

Mäuse, denen sowohl SP6 als auch SP8 fehlten, zeigten ähnliche Defekte beim Fingernachwachstum. Aufbauend auf diesen Ergebnissen erstellte Browns Labor eine virale Gentherapie, die aus einem mit der Regeneration in Zebrafischen identifizierten Enhancer gewonnen wurde.

Die Behandlung liefert FGF8, ein Molekül,

Die Behandlung liefert FGF8, ein Molekül, das normalerweise durch SP8 aktiviert wird, um das Knochenwachstum an den Mäusedigits zu fördern. Dieser Ansatz stellte die regenerative Fähigkeit teilweise wieder her, selbst wenn die ursprünglichen SP-Gene fehlten.

Obwohl Menschen nicht an regenerativer Kapazität besitzen, deuten die Ergebnisse darauf hin, dass es eines Tages möglich sein könnte, diese genetischen Signalwege nachzuahmen.

„Wir können dies als eine Art Beweisprinzip nutzen, dass wir Therapien liefern könnten, um diesen regenerativen Stil der Epidermis in reparierendem Gewebe beim Menschen zu ersetzen“, erklärte Currie.

Technischer Hintergrund

Aufbau einer Grundlage für menschliche Therapien Es ist noch viel mehr Forschung nötig, bevor solche Techniken an menschliche Gliedmaßen angewendet werden können. Dennoch beschrieb Currie die Studie als einen wichtigen Schritt hin zu Therapien, die Gliedmaßen, die durch Verletzungen oder Krankheiten verloren gingen, wiederherstellen könnten.

„Wissenschaftler verfolgen viele Lösungen zum Ersatz ßen, darunter bio-entwickelte Gerüste und Stammzelltherapien“, erklärte Currie.

„Der Gentherapieansatz in dieser Studie ist ein neuer Weg, der ergänzen und potenziell erweitern kann, was zweifellos eine multidisziplinäre Lösung zur Regeneration menschlicher Gliedmaßen sein wird.“ Er fügte hinzu, dass die Zusammenarbeit über verschiedene Forschungsbereiche hinweg eine Schlüsselrolle für den Erfolg des Projekts spielte.

Was die Studie zeigt

„Oft arbeiten Wissenschaftler in ihren Silos: wir würden nur an Axolotln arbeiten, oder wir würden nur an Mäusen arbeiten, oder nur an Fischen“, sagte Currie. „Ein echtes herausragendes Merkmal dieser Forschung ist, dass wir über all diese verschiedenen Organismen hinweg arbeiten.

Das ist wirklich stark, und das ist etwas,, dass wir in diesem Bereich mehr sehen werden.“ Referenz: "Enhancer-directed gene delivery for digit regeneration based on conserved epidermal factors", Katja K.

Koll, Erin Brush, Grant Darner, Timothy Curtis, Thomas Dvergsten, Melissa Tran, Colleen Milligan, David W. Wolfson, Trevor J.

Gonzalez, Sydney Jeffs, Alyssa Ehrhardt, Rochelle

Gonzalez, Sydney Jeffs, Alyssa Ehrhardt, Rochelle Bitolas, Madeleine Landau, Kendall Reitz, David S. Salven, Leslie A.

Slota-Burtt, Isabel Snee, Elena Singer-Freeman, Sayuri Bhatia, Jianhong Ou, Aravind Asokan, Joshua D. Currie und Kenneth D.

Poss, 14 April 2026, Proceedings of the National Academy Sciences. DOI: 10.1073/pnas.2532804123