«Le lucertole, che sono vertebrati amnioti come gli esseri umani, sono in grado di perdere e rigenerare una coda funzionale. Comprendere le basi molecolari di questo processo potrebbe par progredire gli approcci rigenerativi negli amnioti, compresi gli esseri umani». L’affermazione, che ha il sapore della fantascienza, arriva dall’autorevole team di ricerca dell’Arizona State University, della Michigan State University e del Translational Genomics Research Institute, che ha appena pubblicato su PlosOne lo studio “Transcriptomic Analysis of Tail Regeneration in the Lizard Anolis carolinensis Reveals Activation of Conserved Vertebrate Developmental and Repair Mechanisms”, affermando di aver scoperto il segreto della ricrescita della coda nelle lucertole.
Per capire come funziona il team statunitense ha effettuato la prima analisi trascrittomica della rigenerazione della coda in una lucertola, l’anolide della Carolina (Anolis carolinensis), «che ha rivelato 326 geni espressi differenzialmente che attivano molteplici meccanismi di sviluppo e di riparazione. In particolare, i geni coinvolti nella risposta alle ferite, alla regolazione ormonale, allo sviluppo muscolo-scheletrico e le Wnt e MAPK/FGF pathways vengono espressi differenzialmente lungo l’asse rigenerante della coda». Inoltre i ricercatori hanno identificato «Due famiglie di microRNA precursori, 22 RNA non classificati non codificanti, e 3 nuovi geni codificanti proteine significativamente arricchite nella coda rigenerante. Tuttavia, alti livelli di marcatori cellulari di cellule progenitrici/staminali non sono stati osservati in nessuna regione della coda rigenerante. Inoltre, abbiamo osservato molteplice tessuto di tipo cluster specifico delle cellule proliferanti lungo la coda rigenerante, non localizzato alla punta della coda».
La conclusione è che «questi risultati prevedono un diverso meccanismo di rigenerazione della lucertola rispetto al modello blastema descritto nella salamandra e nel pesce zebra, che sono vertebrati anamnioti. Così, la ricrescita della coda nella lucertola comporta l’attivazione di percorsi di risposta di conservazione dello sviluppo ed alle ferite, che sono potenziali target per terapie mediche rigenerative».
Insomma, Gli scienziati hanno scoperto la “ricetta” genetica per la rigenerazione della coda delle lucertole e il principale autore dello studio, Kenro Kusumi della School of Life Sciences dell’Arizona State University, spiega che «Le lucertole fondamentalmente condividono la stessa cassetta degli attrezzi dei geni degli esseri umani. Le lucertole sono gli animali più strettamente correlati agli esseri umani che possono rigenerare intere appendici. Abbiamo scoperto che utilizzano almeno 326 geni in regioni specifiche della coda rigenerante, tra cui geni coinvolti nello sviluppo embrionale, nella risposta ai segnali ormonali e nella guarigione delle ferite».
Anche altri animali, come le salamandre, i girini delle rane e i pesci, possono rigenerare la coda, con una crescita soprattutto sulla punta. Durante la rigenerazione della coda, tutti “accendono” geni in quella che viene chiamato “Wnt pathway” – un processo necessario per controllare le cellule staminali in molti organi, come il cervello, i follicoli piliferi ed i vasi sanguigni. Ma le lucertole hanno un modello di crescita di tessuto unico che viene distribuito su tutta la coda.
Elizabeth Hutchins, una biologa dell’Arizona State University che ha partecipato alla ricerca, evidenzia che «La rigenerazione non è un processo istantaneo. In effetti, alle lucertole ci vogliono più di 60 giorni per rigenerare una coda funzionale. Le lucertole formano una complessa struttura rigenerante con cellule che crescono nei tessuti in un certo numero di siti lungo la coda». Un’altra ricercatrice della School of Life Sciences, Jeanne Wilson-Rawls, aggiunge: «Abbiamo identificato un tipo di cellula che è importante per la rigenerazione dei tessuti. Proprio come nei topi e nell’uomo, lucertole hanno cellule satellite che possono crescere e svilupparsi in muscolo scheletrico e in altri tessuti».
I ricercatori sperano che le loro scoperte aiuteranno scoprire nuovi approcci terapeutici per le lesioni del midollo spinale, per “riparare” difetti alla nascita e per il trattamento di malattie come l’artrite.
Kusumi è fiducioso: «Utilizzando tecnologie next-generation per sequenziare tutti i geni espressi durante la rigenerazione, abbiamo svelato il mistero dei geni che sono necessari per far ricrescere la coda alla lucertola. Seguendo la ricetta genetica per la rigenerazione che si trova nelle lucertole, e quindi sfruttando quegli stessi geni nelle cellule umane, in futuro potrebbe essere possibile far ricrescere nuova cartilagine, muscoli o anche midollo spinale».
