I processi che contribuiscono alla rigenerazione degli organi implicano la stimolazione della crescita in cellule specifiche. Studiando le capacità rigenerative di alcuni animali, i ricercatori ottengono una migliore comprensione di ciò di cui il corpo umano ha bisogno per riparare o far ricrescere i tessuti. La ricerca sulla medicina rigenerativa ha rivelato il ruolo delle citochine, dei fattori di crescita, delle cellule staminali e di altri fattori che svolgono un ruolo nella rigenerazione dei tessuti.
Dal 18° secolo, gli scienziati si sono meravigliati dell’insolita capacità di alcuni animali di subire la rigenerazione cellulare. I tritoni possono far ricrescere un arto reciso e le salamandre possono sostituire una coda mancante. Alcune specie di pesci possono far ricrescere una pinna danneggiata. Un nuovo worm planaria crescerà da ogni pezzo di un worm planaria sezionato.
Tre fattori contribuiscono alla rigenerazione degli organi negli animali. Le cellule di organi e altri tessuti che normalmente non si riproducono lo faranno durante lesioni o malattie. In alcuni animali, le cellule si trasformano da un tipo di tessuto in un altro. Anche le cellule staminali sono coinvolte in questi processi rigenerativi. In confronto, i corpi umani hanno la capacità di guarire, anche se non senza cicatrici.
Una volta che si verifica la cicatrizzazione, la crescita cellulare generalmente cessa. I ricercatori hanno scoperto un mezzo per inibire questo processo sviluppando una sostanza chiamata matrice extracellulare, un tipo della quale contiene tessuto connettivo, cellule della vescica di maiale e proteine. Quando applicata al dito reciso di un paziente, la sostanza ha impedito la formazione di cicatrici e ha innescato la riproduzione di vari tipi di cellule nel dito. In circa quattro settimane, secondo quanto riferito, il paziente ha fatto ricrescere l’intera porzione del dito reciso.
La rigenerazione degli organi di solito inizia con il posizionamento di cellule di tessuto specifiche, insieme a un mezzo di crescita, in capsule di Petri. Il tessuto che si sviluppa dalle cellule viene posto su una base appositamente progettata. A seconda del tipo di tessuto rigenerato, la crescita matura di solito avviene in circa otto settimane. I chirurghi in genere impiantano l’intero campione nel corpo del paziente, compresa l’impalcatura di fondazione. L’impalcatura generalmente si dissolve e il nuovo tessuto funziona senza possibilità di rigetto.
Utilizzando questa tecnica per la rigenerazione dei tessuti, i medici hanno coltivato con successo dozzine di tipi di tessuti animali e umani. I vasi sanguigni, il tessuto connettivo e muscolare, così come le vesciche, sono tra i progressi rigenerativi che i pazienti ricevono chirurgicamente. Queste sostituzioni cresciute in laboratorio sono tutte iniziate come cellule donate dai pazienti stessi.
Oltre al vantaggio di non dover assumere farmaci antirigetto, la rigenerazione naturale degli organi aumenta il numero di opzioni per i pazienti nelle liste dei trapianti. Il numero di pazienti che necessitano di organi donati generalmente supera il numero di organi disponibili. I progressi nella medicina rigenerativa daranno ai pazienti l’opportunità di far crescere le proprie parti del corpo.