Science Who #3 – Regeneracja

Regeneracja? To łatwiejsze niż myślisz!

Ten sam bohater – nowa twarz. Możliwość podmiany aktora, grającego głównego bohatera, zaważyła na długowieczności naszego ukochanego serialu. Ale koncepcja regeneracji jest fascynująca z wielu powodów – a jednym z nich jest na pewno pragnienie każdego z nas, aby oszukać jakoś nieubłagany czas. Czy regeneracja jest najlepszym sposobem na uzyskanie długowieczności? Czy faktycznie jest całkowicie nieosiągalna? A może każdy z nas to potrafi?

Ostrzeżenie: Czytasz felieton podparty reaserchem, nie pracę naukową. W czasie powstawania artykułu nie ucierpiała żadna dżdżownica.

Z biologicznego punktu widzenia, wszystko, co jest żywe, posiada w pewnym stopniu zdolność do regeneracji. Od małej bakterii naprawiającej uszkodzoną błonę komórkową, do człowieka wymieniającego naskórek. Właściwie, bez regeneracji nie dożywalibyśmy nawet dorosłości. Bo jaki inny proces jest odpowiedzialny za gojenie się ran czy zdrowienie z chorób? To regeneracja – rozumiana jako wymiana zniszczonych czy zużytych komórek na nowe – odpowiedzialna jest za naprawianie każdej szkody w naszym organizmie. Trochę jak wtedy, gdy Doktor leczy złamany nadgarstek River (Anioły na Mannhatanie, „Angels Take Manhattan”) – wiemy, że nawet gdyby tego nie zrobił, kości zrosłyby się same, zajęłoby im to tylko trochę więcej czasu. Zresztą wymieniamy co jakiś czas prawie wszystkie komórki naszego ciała. W dodatku, nawet jedna komórka nie jest czymś stałym – zachodzące w niej najróżniejsze reakcje chemiczne wymuszają ciągłą wymianę atomów, z których jest zbudowany nasz organizm. I tak, według szacunków naukowców w ciągu jednego roku wymieniamy około 98% procent wszystkich atomów*, z których jest zbudowany nasz organizm! To niepokojąca** informacja, ale czy nie przypomina nam to czegoś? Doktor robi to w bardziej spektakularny sposób, ale jak sam kiedyś powiedział: „Wszyscy się zmieniamy” (Czas Doktora, „The Time of The Doctor”) – w pewnym sensie jedynym, co czyni nas jedną osobą w czasie trwania całego życia jest jakaś trudna do zidentyfikowania tożsamość, połączona z charakterystycznym dla danej osoby zbiorem doświadczeń i wspomnień…

Brrr, wróćmy do nauki. Za regenerację naszych tkanek odpowiedzialne są komórki macierzyste – czyli takie, które zachowały zdolność do teoretycznie nieskończonych podziałów i różnicowania w komórki różnych typów. Istnieje kilka rodzajów komórek macierzystych – niektóre mogą różnicować się jedynie w komórki określonego typu, inne, tzw. totipotencjalne, mogą stać się komórkami każdego typu. Zazwyczaj im prostszy organizm, tym większa liczba komórek totipotencjalnych – stąd świetne zdolności regeneracyjne np. gąbek. Podręcznikowym przykładem wykorzystania takich komórek są również dżdżownice – gdy przetnie się jedną na pół, obie połowy potrafią zregenerować uszkodzoną część i dostajemy aż dwa osobniki***. Niektórym płazom odrastają odgryzione kończyny, tymczasem część jaszczurek potrafi w razie ataku drapieżnika odrzucić ogon i wyhodować sobie nowy… Natomiast dorosły człowiek nie posiada w ogóle komórek totipotencjalych – nasze komórki macierzyste mogą różnicować się jedynie w ściśle określone typy komórek. Nie odrośnie nam więc dłoń, ale nasza wątroba radzi sobie całkiem nieźle – nie mówiąc już o naskórku czy komórkach krwi. Z drugiej strony mamy też zestaw komórek, które muszą nam wystarczyć na całe życie – jak większość neuronów czy komórek serca.

W porządku, ale cały czas rozmawiamy o regeneracji następującej bardzo powoli – tymczasem Doktor regeneruje w kilka sekund. Czyżby natura nie miała na to sposobu? Tutaj właśnie dochodzimy do nieśmiertelnej meduzy z gatunku Turritopsis dohrnii. Otóż jest to jedyne znane naukowcom stworzenie, które może żyć wiecznie. W jaki sposób? Jak większość parzydełkowców zaczyna ona swój rozwój od niewielkiej larwy, która przekształca się następnie w polipa, a ten – w meduzę. Jednak w przeciwieństwie do nich, nieśmiertelna meduza może – narażona na atak drapieżnika lub chorobę – przekształcić się z powrotem w polipa w procesie nazwanym transdyferencjacją – jest to przeciwieństwo różnicowania się komórek i polega na przeprogramowaniu komórek, aby stały się z powrotem totipotencjalnymi komórkami macierzystymi. Oczywiście nie mamy jeszcze pojęcia, w jaki sposób im się to udaje, ale niezaprzeczalnym faktem jest, że taka meduza może żyć właściwie bez końca – wystarczy, że przed śmiercią powróci znowu do „dziecięcej” formy polipa. Być może rozszyfrowanie tej zagadki pozwoliłoby nam regenerować się w sposób bardzo podobny do tego w jaki robią to Władcy Czasu – poprzez odnowienie równocześnie wszystkich komórek swojego ciała…

Istnieje jeszcze jedna ciekawa kwestia związana z regeneracją – Doktor nie tylko ratuje się w ten sposób przed śmiercią, ale równocześnie zmienia swój kod genetyczny, tak, że kolejna inkarnacja posiada całkiem inny wygląd i charakter niż poprzednie. Co na to nasza nauka? Cóż, potrafimy już zmieniać własny kod genetyczny – wystarczy poczytać odrobinę o osiągnięciach terapii genowej – ale na pewno nie na taką skalę i w takim tempie. Poza tym, jak uczy nas Eksperyment Lazarusa („The Lazarus Experiment”) i kilka nieudanych eksperymentów klinicznych, mieszanie we własnych genach prawie zawsze kończy się tragicznie – bardzo trudno jest bowiem przewidzieć jego skutki. Innym ciekawym pytaniem, jest również kwestia świadomego wpływu Doktora na wygląd kolejnej inkarnacji – w serialu często sugeruje się, że Doktor ma wpływ na swój „wiek” w sensie wyglądu czy charakteru, z drugiej strony zaskakujące jest, że od tak dawna marzy o rudych włosach, a wciąż ich nie ma. Być może regeneracja wiąże się nie tylko z uwolnieniem ogromnej energii, ale i ogromnym stresem – Doktor może na nią wpływać, ale jest zbyt przestraszony, by to zrobić. Może jest to również wyjaśnienie zagadki znajomej twarzy Dwunastego – możliwe, że twarz Caeciliusa z Ognia z Pompejów („The Fires of Pompeii”) miała mu przypominać o tym, co to znaczy być Doktorem? Być może dowiemy się tego w emitowanych niedługo odcinkach.

Oczywiście felieton ten nie wyczerpuje kompletnie tematu regeneracji, czy to patrząc z punktu widzenia mitologii serialu czy też naukowego. Mam jednak nadzieję, że dowiedzieliście się dzięki niemu czegoś nowego – i że będziecie szukać dalej. Podyskutujmy w komentarzach!

W poprzednim odcinku – Dwa serca

* Całe 100% jest wymieniane co około pięć lat.
** Nie, serio, jeśli nie niepokoi Cię, że jesteś kruchym zbiorem wymienialnych mikroskopijnych cząsteczek, powinieneś pomyśleć o tym jeszcze raz.
*** I nie mówię, że to samo przydarzyło Dziesiątemu w Końcu Podróży („Journey’s End”), w końcu w grę wchodziło jeszcze DNA Donny, ale wiecie – wygodne rozwiązania fabularne nie biorą się z niczego.

Źródła:
Simon Guerrier, dr Marek Kukula „Scientific Secrets of Doctor Who”
Nieśmiertelna meduza
Komórki macierzyste
Tardis wikia