Las ranas adultas pueden recuperar la capacidad de volver a crecer una pata perdida si se tratan con un dispositivo que contiene un gel de seda infundido con cinco productos químicos regenerativos. Las extremidades que crecen las ranas aparentemente pueden moverse y sentir tan bien como las patas originales.

Aunque los renacuajos y las ranas jóvenes pueden regenerar las patas traseras, las ranas adultas, como los humanos, carecen de la capacidad de volver a crecer sus patas.

“Estábamos [buscando] una forma de impulsar la regeneración en un organismo que normalmente no puede regenerar una extremidad”, dice Nirosha Murugan de la Universidad de Algoma en Ontario, Canadá.

Los colegas de Murugan, incluido Michael Levin de la Universidad de Tufts en Massachusetts, habían diseñado previamente un pequeño dispositivo cilíndrico, llamado BioDome. Está hecho de una funda exterior de silicona que rodea una capa interna que contiene seda de gusanos de seda que ha sido procesada e incorporada en un polímero llamado hidrogel . Los investigadores ahora han explorado el potencial del dispositivo para ayudar en la regeneración de las extremidades.

Primero, amputaron la pata trasera derecha de 115 ranas ( Xenopus laevis ). Luego, las ranas se colocaron en uno de tres grupos. Los del primer grupo usaron un BioDome sobre el sitio de la herida que había sido cargado con un cóctel de cinco medicamentos conocidos por ayudar a las células a regenerarse. Las ranas del segundo grupo usaron BioDomes sin el cóctel de drogas y el tercer grupo no recibió ningún tratamiento. Las ranas que usaron un BioDome lo hicieron durante un día, luego de lo cual se lo quitaron.

“Con el cóctel, enviamos las grandes señales para reiniciar las principales vías regenerativas”, dice Murugan.

Los investigadores siguieron el crecimiento de las extremidades durante 18 meses. Al final, a las ranas que recibieron un BioDome que contenía el cóctel de drogas les volvieron a crecer patas con estructuras similares a dígitos al final. Cada rana podría usar su nueva pata para pararse, nadar y empujar las paredes.

Investigaciones posteriores mostraron que las nuevas piernas tenían nervios, vasos sanguíneos y huesos en patrones similares a los que se ven en las piernas originales.

Usando una pequeña cerda para empujar las puntas de las extremidades y observando cómo respondía cada rana, el equipo descubrió que se necesitaba una fuerza similar para desencadenar una reacción en las extremidades regeneradas como en las extremidades originales. Esto confirmó que los nervios de las extremidades regeneradas estaban funcionando.

Las ranas de los otros dos grupos formaron un delgado colgajo de tejido no estructurado llamado "espiga" en el sitio de la amputación. Las ranas que usaron un BioDome que carecía del cóctel de drogas desarrollaron picos ligeramente más largos que las ranas no tratadas.

Las ranas que recibieron el BioDome sin medicamentos mostraron una amplia gama de sensibilidad a la punción de sus púas, mientras que las ranas que no recibieron tratamiento mostraron una falta total de sensibilidad en sus púas.

Levin dice que el trabajo es emocionante y representa la primera vez que esta combinación de medicamentos se ha utilizado para desencadenar la regeneración de las extremidades.

“Ninguno de nosotros puede decir cómo se siente ser una rana [con una extremidad que ha vuelto a crecer], pero por lo que podemos medir, no hubo diferencias en comparación con una extremidad no lesionada”, dice Levin. Aunque los dedos de los pies eran más cortos de lo normal, las extremidades aún estaban creciendo al final del experimento y es posible que eventualmente se hayan formado por completo, dice Levin.

“Llama la atención que el breve tratamiento de 24 horas informado en este trabajo tenga un efecto tan duradero”, dice Lin Gufa de la Universidad de Tongji en China.

Es más simple y directo en comparación con los métodos utilizados actualmente, como el trasplante de células o múltiples rondas de estimulación eléctrica, dice Lin. Murugan, Levin y sus colegas también señalan en su trabajo de investigación que estos métodos actuales se aplican principalmente a animales, como los ajolotes, con una capacidad natural para regenerar extremidades, y no a animales como las ranas adultas que carecen de esta capacidad.

Los investigadores ahora están probando el enfoque en mamíferos. Murugan cree que puede tener el potencial de ser probado en humanos algún día.

Referencia de la revista: Science Advances , DOI: 10.1126/sciadv.abj2164