وقتی که سخن از «بازسازی»(Regeneration) زده می‌شود، می‌بینیم که گونه انسان از چندین گونه از حیوانات عقب است و دانشمندان مشتاق کشف اسرار این چنین حیواناتی از جمله، یک کرم دریایی به نام «Platynereis dumerilii» می باشند تا بتوانند از آنها بیاموزند.

 این کرم‌ها در بازسازی بیولوژیکی متخصص می باشند. آنها می‌توانند با از دست دادن قسمت بزرگی از بدن خود زنده بمانند و اکنون محققان بینش بهتری درمورد نحوه انجام آن دارند.

آنها می‌گویند سلول‌های تخصصی نزدیک به زخم در حالت برگشت به شکل اولیه سلول‌های بنیادی خود و سازگاری مجدد برای جایگزینی بافت از دست رفته قرار می‌گیرند.

«بازسازی» در زیست‌شناسی، یک فرایند تجدید، ترمیم و رشد است که علتمی‌شود ژنگان‌ها، یاخته‌ها، جانداران و بوم‌سازگان‌ها در برابر رویدادهای ناگهانی طبیعی یا رویدادهایی که علتاختلال و صدمه می‌شود، مقاوم شوند. همه گونه‌ها از باکتری‌ها گرفته تا انسان‌ها کمابیش دارای قابلیت بازسازی می باشند.

بازسازی می‌تواند کامل باشد، به این صورت که بافت تازه شبیه بافت از دست رفته است یا این که ناقص باشد؛ به این شکل که بعد از بافت مرده، فیبروز پدیدار می‌شود. در پایه‌ای‌ترین مرحله، بازسازی به وسیله فرایندهای مولکولی تنظیم گفتن ژن(gene regulation) انجام می‌شود.

بازسازی در زیست‌شناسی هر چند در اصل مربوط به فرایندهای ریخت‌زایشی است که علتشکل‌پذیری‌های فنوتیپی(phenotypic plasticity) در ویژگی‌های ظاهری جانوران است، اما این فرایند علتمی‌شود جانوران یاخته خود را ترمیم کنند و سازگاری خود را در حالت‌های فیزیولوژیک و ریخت‌شناختی خود نگه داری کنند.

در مرحله های بالاتر از ژنتیک، بازسازی اساساً توسط یک فرایند یاخته‌ای غیرجنسی انجام می‌پذیرد. بازسازی با تشکیل همانند متفاوت است.

بازسازی در اکثر گونه‌ها توسط سلول‌های بنیادی انجام می‌شود که به هر نوع سلولی که نیاز است، تبدیل خواهد شد. با این حال، وقتی که قسمت انتهایی کرم «Platynereis dumerilii» بریده می‌شود، جمعیت‌های بسیاری از سلول‌های دیگر برای بازیابی سریع آن قسمت از دست رفته از بدن آن انتخاب خواهد شد.

این فرآیندی به نام تمایززدایی(dedifferentiation) است و ما آن را در گونه‌های دیگر نیز دیده‌ایم.

نویسندگان این مطالعه به سرپرستی محققان دانشگاه وین در اتریش شناسایی کرده‌اند که چطور این کرم‌ها اساساً حالت سلول‌های دیگر را به عقب برمی‌گردانند تا بتوان آنها را تحول کاربری داد.

لئونی آدلمن(Leonie Adelmann) زیست‌شناس مولکولی از دانشگاه وین می‌گوید: این بدان معناست که این سلول‌ها در عرض چند ساعت اغاز به برگشت به حالت سلول‌های بنیادی می‌کنند تا در سریع‌ترین زمان ممکن منطقه رشد جدیدی تشکیل کنند.

برنامه‌ریزی مجدد سلول‌های انسانی یک حوزه علمی نوظهور است که نویدبخش پیشرفت‌های عمده در درمان‌های پزشکی است. توانایی کنترل چگونگی تبدیل سلول‌ها به انواع تخصصی می‌تواند برای درمان بیماری‌ها و ترمیم صدمه‌های قابل دقت به بدن مورد منفعت گیری قرار گیرد.

این مطالعه به برخی پیوندها بین گونه‌ها اشاره می‌کند که روزی می‌توانیم از آنها منفعت گیری کنیم.

این تیم از دو روش تجزیه و تحلیل ژنتیکی پیشرفته(توالی‌یابی RNA تک‌سلولی و تراریختی موزاییکی) منفعت گیری کردند تا بفهمند سلول‌های فردی چطور حرکت و بین حالت‌ها تحول می‌کنند تا صدمه‌های تشکیل شده در این کرم‌ها را در آزمایشگاه ترمیم کنند. این کار، آنها را قادر می‌سازد تا ردیابی کنند که این سلول‌ها از کجا آمده‌اند و به چه نوع سلولی تبدیل شده‌اند.

آدلمن می‌گوید: ما حداقل دو جمعیت گوناگون از سلول‌های بنیادی را کشف کردیم. یکی که بافت‌هایی همانند اپیدرم و نورون‌ها را بازسازی می‌کند و فرد دیگر که عضلات و بافت همبند را راه اندازی می‌دهد.

محققان می‌گویند: بدن ما انسان‌ها طبیعتاً دارای خواص شفابخش بسیار‌ای است، اما صدمه‌های بزرگ، بیماری و پیری همه انها می‌توانند محدودیت‌هایی را برای بازسازی انسان تشکیل کنند. فرآیند تمایززدایی مشاهده شده در اینجا و دیگر گونه‌ها می‌تواند به ما پشتیبانی کند تا برخی از این محدودیت‌ها را پشت سر بگذاریم، به ‌اختصاصی هنگامی راه حلهای تحلیل علمی بهبود می‌یابند.

فلوریان رابل(Florian Raible) زیست‌شناس مولکولی از دانشگاه وین می‌گوید: مفهوم تمایززدایی بیشتر از ۶۰ سال پیش نقل شد، اما محققان در آن زمان فاقد ابزارهایی برای آزمایش این ایده بودند. اکنون ما ابزارهایی برای فهمیدن تمایززدایی در سطح مولکولی تشکیل کرده‌ایم که پایه‌ای برای مطالعات آینده فراهم می‌کند.

این پژوهش در مجله Nature Communications انتشار شده است.