Can humans regrow limbs? A lab study with frogs offers hope

the latest tech news, global tech news daily, tech news today, startups, usa tech, asia tech, china tech, eu tech, global tech, in-depth electronics reviews, 24h tech news, 24h tech news, top mobile apps, tech news daily, gaming hardware, big tech news, useful technology tips, expert interviews, reporting on the business of technology, venture capital funding, programing language

Scientists used a combination of a drug cocktail and specialized wearable bioreactor, with frogs regrowing legs that could be used to stand and swim. 

Every week, Michael Levin receives calls and letters from people who have lost limbs. 

the latest tech news, global tech news daily, tech news today, startups, usa tech, asia tech, china tech, eu tech, global tech, in-depth electronics reviews, 24h tech news, 24h tech news, top mobile apps, tech news daily, gaming hardware, big tech news, useful technology tips, expert interviews, reporting on the business of technology, venture capital funding, programing language

How this happened varies — industrial accidents, military injuries, birth defects, the list goes on — but they approach Levin, a professor and director of the Center for Regenerative and Developmental Biology at Tufts University, with the same question: When can they regrow their limb?

Scientists project that by 2050, approximately 3.6 million Americans will live with the loss of a limb. ​​While technologies like prosthetics have advanced, doctors are still unable to induce human limb regeneration.

Global Tech News Daily

But scientists are a step closer. In a study published Wednesday in the journal Science Advances, Levin and his colleagues announced they were able to trigger the regrowth of legs in adult frogs. 

“They weren’t perfect cosmetically, but they were pretty darn good legs,” he said. 

Global Tech News Daily

The regrowth was facilitated by a combination of a five-drug cocktail and a silicone wearable bioreactor called a BioDome. The cocktail was developed by Levin and the study’s first author Nirosha Murugan, now an assistant professor at Algoma University in Ontario, Canada, and designed to to contain ingredients that spurred different actions, including the inhibiting of collagen production, which causes scarring, the encouragement of nerve fiber, blood vessel and muscle growth, and the tamping down of inflammation. 

This cocktail was also the first the team tried — the initial stab at getting the right combination of ingredients and doses. 

The biodome, a silicone wearable bioreactor, was used to apply the five-drug cocktail which triggered the growth of a lost leg.Nirosha Murugan / Tufts University

“This makes me very happy because if this is our first guess and it’s this good, imagine what the optimized version is going to look like in the future,” Levin said. 

In the experiment, 115 female African clawed frogs were assigned to one of three treatment conditions after having a hind leg amputated: the BioDome with the cocktail treatment, just the BioDome, or a control experience of no intervention. As tadpoles, these types of frogs can regenerate legs but lose the ability to do so when they are adults. 

The BioDiome was used within the first 24 hours of amputation — and in the case of one group of frogs, was loaded with the five pro-regenerative compounds. This brief treatment activated an 18-month period of regrowth, resulting in almost fully functional legs. The new limbs contained bones, muscle and nerves. The frogs could use them to stand and to swim. 

The legs didn’t have the same webbing and long toes these frogs typically have. However, Levin doesn’t know if that’s because the team hasn’t figured out the right cocktail yet, or because they didn’t wait long enough for them to develop. 

There was also some variability. “Some animals responded great, and some animals not as great as others, but everybody got better,” he said. 

Even the BioDome with no drugs had a useful effect for some frogs, facilitating partial limb regrowth likely because it still provided a protected environment. While animals such as flatworms, starfish and crabs regenerate limbs, mammal injury tends to result in scar tissue, which prevents blood loss and infection. This enables survival and is, in part, a result of injuries being exposed to air — but it may also explain why humans don’t grow arms back like a salamander can do. 

A hydrated, protected environment, like a pond without predators or, in this case, a BioDome, allowed the frogs’ bodies to put their efforts toward regenerating, Levin said. 

Levin’s lab researches how cells make decisions and how to use this process to kick-start regeneration. Other approaches in regenerative medicine focus more on tissue engineering and the actual construction of new body parts. Levin subscribes to a different school of thought which approaches regenerative medicine by taking advantage of the capabilities of cells and rousing them into action. He compares it to focusing on software rather than creating hardware. 

“Cells already know how to make all the organs in your body — they did it once during embryonic development and that information hasn’t gone anywhere, it’s still there,” he said. “What we need to be doing is trying to discover what triggers will convince the cells to do whatever it is that we want them to do.” 

In the case of this experiment, the trigger is the combination of the BioDome and the drug cocktail. The BioDome is important because it provides a localized, controlled environment for the drugs to do their job. The drug cocktail, meanwhile, contained nothing leg-specific — which Levin said is of critical importance. Zero percent of the time did the experiment result in anything but leg creation. 

“This technology is not about limbs per se; it is a way to look at and achieve regeneration of all kinds of body organs — anything that is missing, damaged, degenerating, cancerous, aging,” he said. 

This strategy hinges on activating the information cells contain about creating body parts, as well as setting into motion natural regenerative abilities. After application of the BioDome containing the drug cocktail, the study team saw the activation of molecular pathways typically used when an embryo starts to take the shape of a body. 

From left, lead author Michael Levin, first author Nirosha Murugan and co-author David Kaplan.Alonso Nichols / Tufts University; Courtesy David Kaplan

This activation is not necessarily because frogs are unique in their ability to regenerate limbs as juveniles, Levin said. Humans and many different animals have regenerative abilities. Children, for example, can regenerate lost fingertips, while adults experience constant regeneration on a smaller scale through the replacement of features such as skin, hair and intestinal lining. 

The idea that mammals can regenerate through this intervention is being put to test by Levin and his colleagues in mice. He and co-author David Kaplan, a professor of biomedical engineering at Tufts University, have also co-founded a company, Morphoceuticals, with the aim to take these technologies toward clinical application. While people call asking to volunteer, the scientists are still far from human trials — Levin said it’s not possible to estimate when this will happen. 

“I think it’s going to get there and I’m very optimistic about all of this,” he said. “But we’re not there yet. There’s some very important basic science that needs to happen before it’s ready to go on to a person.” 

But in the far future, he can imagine the BioDome and its cocktail being applied to individuals in the hospital, and the concepts behind the work informing organ creation. If we know how to stimulate cells, then “we should be able to build whatever we want them to build,” Levin said. 

The demand is already here. “People don’t realize the depth of biomedical suffering,” he said. “The need is profound.”

News Related

OTHER NEWS

S10 heeft optreden in eerste halve finale achter de rug

Liveblog Read more »

Tweede Kamer stemt in met verhoging maximale straf doodslag naar 25 jaar

De maximale straf voor doodslag wordt waarschijnlijk verhoogd van 15 naar 25 jaar. Een ruime Tweede Kamermeerderheid is daar dinsdag mee akkoord gegaan, de Eerste Kamer moet nog stemmen. Een belangrijke aanleiding voor de hogere strafmaat is het overlijden van de zestienjarige Humeyra. Read more »

Songfestival-update: S10 denkt dat het goed komt en team Portugal compleet

De eerste halve finale van het Eurovisie Songfestival vanavond belooft een waar muziekfestijn te worden. S10 heeft haar nummer inmiddels al op vijf verschillende momenten kunnen zingen op het podium. Ze heeft er alle vertrouwen in dat ze vanavond de top tien weet te bereiken. De zangeressen van Portugal zijn ondertussen vooral blij dat ze weer samen zijn. Mijn naam is Lara Zevenberg en ik praat je bij over deze Songfestival-dag. Read more »

Songfestival-update: S10 denkt dat het goed komt en Portugal toch samen

De eerste halve finale van het Eurovisie Songfestival vanavond belooft een waar muziekfestijn te worden. S10 heeft haar nummer inmiddels al op vijf verschillende momenten kunnen zingen op het podium. Ze heeft er alle vertrouwen in dat ze vanavond de top tien weet te bereiken. De zangeressen van Portugal zijn ondertussen vooral blij dat ze weer samen zijn. Mijn naam is Lara Zevenberg en ik praat je bij over deze Songfestival-dag. Read more »

Reacties na tijdverlies Van der Poel en Dumoulin

Liveblog Giro Deze inhoud kan helaas niet worden getoond Wij hebben geen toestemming voor de benodigde cookies. Aanvaard de cookies om deze inhoud te bekijken.Wijzig cookie-instellingen Read more »

Verdachte van doden Haagse rugbyspeelster zegt zich niets te herinneren

De 42-jarige Ferry T. uit Den Haag zegt zich niets te kunnen herinneren van het doden van een 23-jarige Haagse vrouw waar hij van verdacht wordt. Ook van de momenten daarvoor en daarna weet hij naar eigen zeggen niets meer. Read more »

18 jaar cel en tbs geëist voor doden en in brand steken Haagse rugbyster

Het Openbaar Ministerie (OM) heeft dinsdag een celstraf van achttien jaar en tbs met dwangverpleging geëist tegen Ferry T. (42) uit Den Haag voor het doden van Renée Barendregt. De 23-jarige rugbyster werd in mei vorig jaar gevonden in de bosjes in Scheveningen. Ze was gestoken met een mes en haar lichaam was in brand gestoken. Read more »

Kopgroep strijdt om ritzege en roze, Van der Poel lost uit peloton

Liveblog Giro Deze inhoud kan helaas niet worden getoond Wij hebben geen toestemming voor de benodigde cookies. Aanvaard de cookies om deze inhoud te bekijken.Wijzig cookie-instellingen Read more »

Aandeelhouders Philips stemmen tegen bonussen voor directie

De aandeelhouders van Philips hebben dinsdag op de aandeelhoudersvergadering van het bedrijf tegen bonussen voor de topmensen gestemd. Ze zijn niet te spreken over de financiële resultaten van het afgelopen jaar en het debacle met de slaapapneumachines. Het ging om een adviserende stemming. Philips "neemt de feedback mee", zegt het bedrijf. Read more »

Kopgroep strijdt op ritwinst en roze, Van der Poel in peloton

Liveblog Giro Deze inhoud kan helaas niet worden getoond Wij hebben geen toestemming voor de benodigde cookies. Aanvaard de cookies om deze inhoud te bekijken.Wijzig cookie-instellingen Read more »

Voor het eerst sinds juli 2021 geen nieuwe mensen met corona op intensive care

Op de intensive cares van de Nederlandse ziekenhuizen zijn in het afgelopen etmaal geen nieuwe mensen met het coronavirus opgenomen. Dat is voor het eerst sinds 7 juli vorig jaar, blijkt dinsdag uit cijfers van het Landelijk Coördinatiecentrum Patiënten Spreiding (LCPS). Read more »

Van der Poel is aan de voet van de Etna roze al virtueel kwijt

Liveblog Giro Deze inhoud kan helaas niet worden getoond Wij hebben geen toestemming voor de benodigde cookies. Aanvaard de cookies om deze inhoud te bekijken.Wijzig cookie-instellingen Read more »

Opnieuw minder ziekenhuisopnames en coronabesmettingen

Opnieuw is het aantal mensen dat in het ziekenhuis is opgenomen met een coronabesmetting gedaald. Vorige week werden 259 mensen met COVID-19 opgenomen. Dat is 28 procent minder dan in de week daarvoor (362 opnames). Read more »

Wetenschappers meten door 'monsterbeving' zwaarste schok ooit op Mars

De planeet Mars is vorige week getroffen door een redelijk zware beving. De beving had een kracht van 5.0 en was daarmee de zwaarste schok die ooit op een andere planeet is geregistreerd. Read more »

Geen treinen tussen Utrecht en Amsterdam, ook elders in het land hinder

Tussen Amsterdam en Utrecht is dinsdagochtend geen treinverkeer mogelijk. Dat komt door een aanrijding tussen Abcoude en Breukelen, meldt de NS. Ook elders in het land ondervinden reizigers hinder. Read more »

Carlijn Achtereekte verruilt schaatsploeg voor wielerploeg bij Jumbo-Visma

Carlijn Achtereekte stapt volgende maand bij Jumbo-Visma over van de schaatstak naar de wielerploeg. De olympisch kampioene op de 3.000 meter van 2018 is benieuwd hoe ver ze kan komen in een andere sport. Read more »

Warhol-portret van Marilyn Monroe brengt ruim 184 miljoen euro op bij veiling

Een portret van de Amerikaanse actrice Marilyn Monroe heeft maandag tijdens een veiling van veilinghuis Christie's 195 miljoen dollar (ruim 184 miljoen euro) opgebracht. Andy Warhol is de maker van het werk. Het is de hoogste veilingopbrengst ooit voor een Amerikaans kunstwerk en voor een kunstwerk uit de twintigste eeuw. Read more »

Werkgevers luiden noodklok over financiële situatie: schiet op met herstelfonds

Werkgevers roepen het kabinet op haast te maken met de komst van een herstelfonds voor bedrijven die zijn getroffen door de coronacrisis. Steeds meer ondernemers in vooral de horeca en evenementensector verkeren namelijk in financieel zwaar weer vanwege enorme private en belastingschulden, blijkt uit een rondgang van NU.nl. Read more »

Stijgende huizenprijzen zorgen voor afname financieel risico van hypotheek

Het financiële risico van een hypotheek voor een huis is de afgelopen jaren flink gedaald. De huizenprijzen zijn flink gestegen, terwijl de hypotheken minder snel stegen. Daardoor staan nu veel minder huizen 'onder water', meldt Centraal Bureau voor de Statistiek (CBS). Read more »

IJsheiligen wordt vorstvrij, dus bonenstekjes kunnen al veilig naar buiten

IJsheiligen, de dagen waarin we afscheid kunnen nemen van de vorst, is dit seizoen al warm genoeg om planten in de volle aarde te zetten. De laatste nachtvorst aan de grond was in de nacht van afgelopen zondag op maandag, verwacht Weerplaza. Read more »

Geen officiële oorlogsverklaring, EU-baas moet schuilen

De Russische president Vladimir Poetin heeft maandagochtend tijdens zijn speech op de Dag van de Overwinning geen belangrijke aankondigingen gedaan. Buitenlandminister Wopke Hoekstra bestempelde de speech vooral als "kletskoek". Voorzitter Charles Michel van de raad van Europese regeringsleiders moest op bezoek in Oekraïne schuilen tijdens een Russische raketaanval. Read more »

Zeker één dode en meerdere gewonden door ontspoorde trein bij Wenen

Een ontspoorde trein in de buurt van de Oostenrijkse hoofdstad Wenen heeft aan zeker één persoon het leven gekost. Dat meldt het Oostenrijkse persbureau APA op basis van een woordvoerder van het Oostenrijkse Rode Kruis. Daarnaast raakten enkele mensen gewond. Read more »

Automobilist wordt verdacht van doodslag na ongeluk met twee doden in Alblasserdam

De 24-jarige automobilist die vorige week werd opgepakt na een ongeluk in Alblasserdam waarbij twee jonge vrouwen op een scooter omkwamen, wordt verdacht van doodslag. Dit bevestigt een woordvoerder van het Openbaar Ministerie (OM) na berichtgeving van Rijnmond. De man moet twee weken langer vastzitten, bepaalde de rechter-commissaris maandag. Read more »

Politie zoekt man in verband met doden na woningbrand Geldermalsen

De politie gaat ervan uit dat de twee personen die na een woningbrand in Geldermalsen werden gevonden, slachtoffer zijn geworden van een misdrijf. In verband met het incident wordt "dringend gezocht" naar een man in een zwarte Renault Megane. Read more »

Politie gaat uit van misdrijf bij fatale brand Geldermalsen, zoekt naar man in auto

De politie gaat ervan uit dat de twee personen die na een woningbrand in Geldermalsen werden gevonden, slachtoffer zijn geworden van een misdrijf. In verband met de fatale woningbrand wordt "dringend gezocht" naar een man in een zwarte Renault Megane. De politie roept op deze man niet zelf te benaderen, maar direct 112 te bellen. Read more »

Russische tv-gidsen lieten voor speech van Poetin antioorlogsberichten zien

Digitale televisiegidsen van Russische tv-aanbieders werden maandagochtend gehackt, meldt het Russische persbureau Interfax. Dat gebeurde voordat de Russische president Poetin zijn speech hield. Klanten van aanbieders delen foto's waarop te zien is hoe de tv-gidsen antioorlogsberichten tonen in plaats van de programmering. Read more »

Voormalig Eredivisie-speler Jody Lukoki op 29-jarige leeftijd overleden

Voormalig Eredivisie-speler Jody Lukoki is overleden. De oud-aanvaller van onder meer Ajax, PEC Zwolle en FC Twente was 29 jaar. Read more »

Waterbeheerders nemen meer maatregelen tegen aanhoudende droogte

Rijkswaterstaat en de waterschappen nemen deze week meer maatregelen tegen de droogte. De komende twee weken wordt het namelijk warmer, terwijl er nog steeds nauwelijks regen wordt verwacht. Read more »

Automobilist verdacht van doodslag na ongeluk met twee doden in Alblasserdam

De 24-jarige automobilist die vorige week werd opgepakt na een ongeluk in Alblasserdam waarbij twee jonge vrouwen op een scooter omkwamen, wordt verdacht van doodslag. Dit bevestigt een woordvoerder van het Openbaar Ministerie (OM) na berichtgeving van Rijnmond. De man wordt maandag voorgeleid. Read more »

Stel hier al je vragen over de Europese Unie

Moet de Europese Unie altijd verder integreren? Wat hebben wij eraan als er meer landen bij de EU komen? Hoeveel macht heeft de EU nou eigenlijk? Wat voor vragen heb jij nog over de Europese Unie? Stel ze hier, en dan komt EU-expert Adriaan Schout van het Instituut Clingendael vanaf 13.00 uur de vragen beantwoorden. Read more »

Grote aankondigingen in Poetins speech op Dag van de Overwinning blijven uit

De Russische president Vladimir Poetin heeft maandagochtend geen belangrijke aankondigingen gedaan tijdens zijn speech op de Dag van de Overwinning, de dag waarop Rusland elk jaar de zege op de nazi's in de Tweede Wereldoorlog viert. Read more »

Weerbericht: Na een frisse start in het hele land veel zon

Maandag begint fris. Op sommige plekken kan de temperatuur zelfs dalen tot het vriespunt. Maar overdag schijnt de zon in het hele land uitbundig. Read more »

Nachtelijk daltarief voor stroom wordt steeds onlogischer door zonne-energie

De meeste Nederlanders betalen 's nachts en in het weekend een daltarief voor hun stroomgebruik, maar door de snelle groei van zonne-energie wordt dat steeds minder logisch. Op de groothandelsmarkt voor elektriciteit is de stroomprijs overdag al lager dan in de nacht, blijkt uit een analyse van NU.nl. Read more »

Vier mannen aangehouden voor schietpartij vanuit auto Rotterdam

Op de Geuzenlaan in Rotterdam is zondagavond even voor middernacht vanuit een auto geschoten op een andere wagen. Daarbij is volgens de politie "hoogstwaarschijnlijk" een van de inzittenden gewond geraakt. Read more »

Zeker zestig burgerdoden bij Russisch bombardement op school in Luhansk

Zeker zestig mensen zijn omgekomen bij een Russisch bombardement op een school in het dorp Bilohorivka in de regio Luhansk. Dat bevestigt de Oekraïense president Volodymyr Zelensky in zijn dagelijkse videoboodschap. Ruim negentig burgers gebruikten de school als schuilplek. Read more »

Verstappen houdt Leclerc af in spannende slotfase en wint GP van Miami

Max Verstappen heeft zondag de eerste Formule 1 Grand Prix in Miami gewonnen. De Nederlander hield in een spannende slotfase Charles Leclerc in de Ferrari af en liep zo acht punten in op de WK-leider. Zijn achterstand op de Monegask bedraagt nu nog negentien punten. Read more »

Leclerc weer vlakbij leider Verstappen na safetycar in Miami

Liveblog F1 Deze inhoud kan helaas niet worden getoond Wij hebben geen toestemming voor de benodigde cookies. Aanvaard de cookies om deze inhoud te bekijken.Wijzig cookie-instellingen Read more »

Safety car op de baan na botsing tussen Norris en Gasly

Liveblog F1 Deze inhoud kan helaas niet worden getoond Wij hebben geen toestemming voor de benodigde cookies. Aanvaard de cookies om deze inhoud te bekijken.Wijzig cookie-instellingen Read more »

Geen herstel van politieke band Omtzigt en politici na toeslagenschandaal

Tweede Kamerlid Pieter Omtzigt noemt zijn relatie met ministers Kajsa Ollongren (Defensie) en premier Mark Rutte 'moeilijk'. Sinds het toeslagenschandaal zijn er geen gesprekken meer gevoerd om de band tussen de politici te herstellen. Dat zegt Omtzigt zondag in het interviewprogramma College Tour met Twan Huys. Read more »

Verstappen begint van derde plek aan Grand Prix Miami

Liveblog F1 Deze inhoud kan helaas niet worden getoond Wij hebben geen toestemming voor de benodigde cookies. Aanvaard de cookies om deze inhoud te bekijken.Wijzig cookie-instellingen Read more »