التجدد في البشر

عادةً ما تترك الجروح الناتجة عن السكين أو المشرط ندبة، بينما لا تترك الجروح الناتجة عن الإبرة ندبة. ^{[ 1 ] [ 11 ]} في عام 1976،  تم ترميم ندبة بحجم 3 × 3 سم على شخص غير مصاب بالسكري عن طريق حقن الأنسولين، وأشار الباحثون، مستندين إلى أبحاث سابقة، إلى أن الأنسولين كان يُجدد الأنسجة. ^{[ 4 ] [ 5 ]} كما أوضحت الأدلة القصصية أن الحقنة كانت أحد عاملين ساهما في ترميم ندبة الذراع. ^{[ 4 ]} تم حقن الحقنة في الأرباع الأربعة ثلاث مرات يوميًا لمدة 82 يومًا. ^{[ 4 ]} بعد 82 يومًا، وبعد العديد من الحقن المتتالية، اختفت الندبة تمامًا، ولم يعد بالإمكان رؤيتها بالعين المجردة. ^{[ 4 ]} بعد سبعة أشهر، تم فحص المنطقة مرة أخرى، ولوحظ مجددًا عدم وجود أي ندبة. ^{[ 4 ]}

في عام 1997، ثبت أن الجروح التي يتم إحداثها باستخدام أداة والتي يقل قطرها عن 2 مم يمكن أن تلتئم دون ندبة، ^{[ 8 ]} ولكن الجروح الأكبر من 2 مم تلتئم مع ندبة. ^{[ 8 ]}

في عام ٢٠١٣، أُثبت في أنسجة الخنازير إمكانية إزالة أعمدة دقيقة من الأنسجة كاملة السماكة، يقل قطرها عن ٠٫٥ مم، وأن النسيج البديل كان نسيجًا متجددًا وليس ندبة. أُزيل النسيج بنمط جزئي، حيث أُزيل أكثر من ٤٠٪ من مساحة مربعة؛ والتأمت جميع الثقوب الجزئية كاملة السماكة في تلك المساحة المربعة دون ندبة. ^{[ ١٢ ]} وفي عام ٢٠١٦، أُثبتت فعالية هذه التقنية الجزئية أيضًا في الأنسجة البشرية. ^{[ ١ ]} وفي عام ٢٠٢١، ازداد الاهتمام بإمكانية الشفاء دون ندبة، بالتزامن مع ظهور تقنيات جديدة تستخدم أدوات متخصصة. ^{[ ١٣ ]}

بشكل عام، يستطيع الإنسان تجديد الأنسجة المصابة داخل الجسم لمسافات محدودة تصل إلى 2 مم. وكلما زادت المسافة بين الجرح و2 مم، زادت الحاجة إلى تحفيز عملية التجديد. وبحلول عام 2009، وباستخدام مواد معينة، أمكن تحقيق أقصى قدر من التجديد المُحفز داخل  تمزق نسيجي بطول 1 سم. ^{[ 2 ]} تعمل هذه المواد على سد الجرح، مما يسمح للخلايا بعبور الفجوة، ثم تتحلل المادة نفسها. وقد استُخدمت هذه التقنية لأول مرة داخل مجرى بول ممزق عام 1996. ^{[ 2 ] [ 3 ]} وفي عام 2012، وباستخدام مواد أخرى، تم ترميم مجرى بول كامل داخل الجسم. ^{[ 3 ]}

يُعد استقطاب البلاعم استراتيجيةً لتجديد الجلد. ^{[ 14 ]} تتمايز البلاعم من الخلايا الوحيدة المنتشرة في الدم. ^{[ 14 ]} تُظهر البلاعم مجموعةً من الأنماط الظاهرية، تتراوح بين النمط M1 المُحفِّز للالتهاب والنمط M2 المُحفِّز للتجديد. ^{[ 14 ]} تعمل المواد الهلامية المائية على استقطاب البلاعم إلى النمط الظاهري M2 المُحفِّز للتجديد في المختبر. ^{[ 14 ]} في عام 2017، حققت المواد الهلامية المائية تجديدًا كاملًا للجلد، بما في ذلك بصيلات الشعر، بعد استئصال جزئي للندبات في الخنازير، وبعد إجراء شقوق جراحية كاملة السماكة في الخنازير. ^{[ 14 ]}

في عام 2009، كانت عملية تجديد الأعضاء والأنسجة المجوفة ذات مسافة الانتشار الطويلة أكثر صعوبة. لذلك، ولتجديد هذه الأعضاء والأنسجة، كان لا بد من تجديد الأنسجة داخل المختبر باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد. ^{[ 2 ]}

تشمل الأنسجة المختلفة التي تم تجديدها عن طريق الطباعة ثلاثية الأبعاد في المختبر ما يلي:

• كان أول عضو تم استحداثه وصنعه في المختبر هو المثانة، والتي تم إنشاؤها في عام 1999. ^{[ 15 ]}
• بحلول عام 2014، تم تجديد أنسجة مختلفة بواسطة الطابعة ثلاثية الأبعاد، وشملت هذه الأنسجة: العضلات والمهبل والقضيب والغدة الزعترية.
• في عام ٢٠١٤، تمّت هندسة رئة بشرية تجريبية لأول مرة في المختبر. ^{[ ١٦ ] [ ١٧ ]} وفي عام ٢٠١٥، اختبر المختبر تقنيته بدقة ونجح في تجديد رئة خنزير. ^{[ ١٦ ] [ ١٧ ]} ثم زُرعت رئة الخنزير بنجاح في خنزير آخر دون استخدام أدوية مثبطة للمناعة . ^{[ ١٦ ] [ ١٧ ]}
• في عام 2015، طوّر الباحثون نموذجاً أولياً لطرف حيوي داخل المختبر؛ وقدّروا أيضاً أن الأمر سيستغرق عقداً على الأقل قبل إجراء أي اختبارات على الأطراف في البشر. وقد أظهر الطرف وظائف كاملة للجلد والعضلات والأوعية الدموية والعظام. ^{[ 18 ]}
• في أبريل 2019، نجح باحثون في طباعة قلب بشري بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد. ^{[ 19 ]} صُنع القلب الأولي باستخدام خلايا جذعية بشرية، لكن بحجم قلب أرنب فقط. ^{[ 19 ]} وفي عام 2019، كان الباحثون يأملون في زرع نسخة مكبرة من هذا القلب داخل جسم الإنسان في المستقبل. ^{[ 19 ]}

ضمور الدهون هو فقدان موضعي للدهون في الأنسجة، وهو شائع لدى مرضى السكري الذين يستخدمون علاج حقن الأنسولين التقليدي. ^{[ 4 ]} في عام 1949، تبين أن شكلاً أكثر نقاءً من الأنسولين، بدلاً من التسبب في ضمور الدهون، يُعيد تجديد الدهون المفقودة موضعياً بعد حقنه لدى مرضى السكري. ^{[ 4 ]} في عام 1984، تبين أن حقن الأنسولين المختلفة تُحدث استجابات تجديدية مختلفة فيما يتعلق بتكوين دهون الجلد لدى الشخص نفسه. ^{[ 5 ]} كما تبين في الجسم نفسه أن الأشكال التقليدية لحقن الأنسولين تُسبب ضمور الدهون، بينما تُسبب حقن الأنسولين عالية النقاء تضخم الدهون . ^{[ 5 ]}  في عام 1976، تبين أن الاستجابة التجديدية فعالة لدى شخص غير مصاب بالسكري بعد معالجة ندبة ضمور دهني في الذراع بحجم 3 × 3 سم باستخدام أنسولين خنزيري أحادي المكون قابل للذوبان. ^{[ 5 ] [ 4 ]} تم حقن الأنسولين تحت الجلد بالتساوي في الأرباع الأربعة للمنطقة المصابة باستخدام محقنة. ^{[ 4 ]} ولتوزيع أربع وحدات من الأنسولين بالتساوي في قاعدة المنطقة المصابة، تلقى كل ربع منها وحدة واحدة من الأنسولين ثلاث مرات يوميًا لمدة 82 يومًا. ^{[ 4 ]} بعد 82 يومًا من الحقن المتواصلة، عادت المنطقة المصابة إلى نسيجها الطبيعي. ^{[ 4 ] [ 5 ]}

في عام 2016، تمكن العلماء من تحويل خلية جلدية إلى أي نوع آخر من الأنسجة باستخدام الأدوية. ^{[ 6 ]} وقد وُصفت هذه التقنية بأنها أكثر أمانًا من إعادة البرمجة الجينية، التي كانت تُثير مخاوف طبية في ذلك الوقت. ^{[ 6 ]} تعتمد هذه التقنية على مزيج من المواد الكيميائية، مما يُتيح تجديدًا فعالًا في موضع الإصابة دون أي برمجة جينية. ^{[ 6 ]} في عام 2016، كان الأمل معقودًا على استخدام هذا الدواء يومًا ما لتجديد الأنسجة في موضع الإصابة. ^{[ 6 ]} وفي عام 2017، تمكن العلماء من تحويل أنواع عديدة من الخلايا (مثل خلايا الدماغ والقلب) إلى خلايا جلدية. ^{[ 23 ]}

وجد العلماء أن البكتيريا المسببة للجذام قادرة على تجديد وتنشيط الكبد لدى حيوانات المدرع المضيفة لها ، مما قد يتيح علاجات بشرية جديدة تستند إلى المعرفة أو المكونات المكتسبة من الكائنات الحية أو القدرات التي تطورت بشكل طبيعي . ^{[ 24 ] [ 25 ]}

يُحفّز نخر خلايا عضلة القلب استجابة التهابية تُساعد على إزالة الخلايا الميتة من عضلة القلب المُصابة، وتُحفّز عملية الترميم، ولكنها قد تُفاقم الإصابة أيضًا. تُشير الأبحاث إلى أن أنواع الخلايا المُشاركة في هذه العملية تلعب دورًا هامًا. فعلى وجه التحديد، تميل البلاعم المُشتقة من الخلايا الوحيدة إلى إحداث الالتهاب مع تثبيط تجديد عضلة القلب، بينما قد تُساعد البلاعم المُقيمة في الأنسجة على استعادة بنية الأنسجة ووظيفتها. ^{[ 26 ]}

بعد عملية التحلل التي تحدث خلال الدورة الشهرية ، تتجدد بطانة الرحم بسرعة وتستعيد بنيتها. [ 27 ^{] على الرغم} من أن الأنسجة ذات البنية غير المتقطعة، كالأنسجة الرخوة غير المصابة، تتجدد بشكل كامل ومستمر، إلا أن بطانة الرحم هي النسيج البشري الوحيد الذي يتجدد بشكل كامل ومستمر بعد أي خلل أو انقطاع في بنيته. ^{[ 27 ]} تُعد البطانة الداخلية للرحم النسيج الوحيد لدى البالغين الذي يخضع لعملية تساقط وتجدد دورية سريعة دون تندب، حيث تتساقط وتستعيد بنيتها خلال فترة سبعة أيام تقريبًا شهريًا. ^{[ 28 ]} أما باقي أنسجة البالغين، فقد تتندب عند تعرضها للتساقط السريع أو الإصابة.

في مايو 1932، نشر إل إتش مكيم تقريرًا يصف فيه تجدد طرف إصبع بالغ بعد بتر. أجرى جراح مقيم في مستشفى مونتريال العام عملية بتر للسلامية الطرفية لوقف انتشار عدوى. في أقل من شهر بعد الجراحة، أظهر تحليل الأشعة السينية نمو العظم من جديد، بينما أظهر الفحص العياني نمو الظفر والجلد من جديد. ^{[ 29 ]} يُعد هذا أحد أقدم الأمثلة المسجلة لتجدد طرف إصبع بشري بالغ. ^{[ 30 ]}

أظهرت دراسات أجريت في سبعينيات القرن الماضي أن الأطفال حتى سن العاشرة تقريبًا الذين يفقدون أطراف أصابعهم في الحوادث يمكنهم إعادة نمو طرف الإصبع في غضون شهر، شريطة ألا تُغطى جروحهم بقطع من الجلد - وهو العلاج الشائع في مثل هذه الحالات الطارئة. وعادةً لا يكون لديهم بصمة إصبع ، وإذا تبقى أي جزء من ظفر الإصبع، فإنه سينمو مجددًا أيضًا، وعادةً ما يكون على شكل مربع وليس دائريًا. ^{[ 31 ] [ 32 ]}

في أغسطس/آب 2005، تعرض لي سبيفاك، الذي كان في أوائل الستينيات من عمره آنذاك، لقطع طرف إصبعه الأوسط الأيمن عن طريق الخطأ فوق السلامية الأولى مباشرةً . كان شقيقه، الدكتور آلان سبيفاك، يُجري أبحاثًا في مجال التجديد، فزوّده بمسحوق المصفوفة خارج الخلوية ، الذي طوّره الدكتور ستيفن باديلك من معهد ماكجوان للطب التجديدي . غطّى السيد سبيفاك الجرح بالمسحوق، ونما طرف إصبعه من جديد في غضون أربعة أسابيع. ^{[ 33 ]} نُشر الخبر في عام 2007. وصف بن غولديكر هذه الحالة بأنها "الإصبع المفقود الذي لم يكن موجودًا أبدًا"، مُدّعيًا أن أطراف الأصابع تنمو من جديد، ونقل عن سيمون كاي ، أستاذ جراحة اليد في جامعة ليدز ، الذي وصف الحالة، استنادًا إلى الصورة التي قدّمها غولديكر، بأنها تبدو "إصابة عادية في طرف الإصبع مع شفاء غير ملحوظ على الإطلاق". ^{[ 34 ]}

نشرت شبكة CNN قصة مشابهة. فقدت امرأة تُدعى ديبا كولكارني طرف إصبعها الصغير، وأخبرها الأطباء في البداية أنه لا يوجد ما يمكن فعله. إلا أن بحثها الشخصي واستشارتها لعدد من الأخصائيين، بمن فيهم باديلك، أثمرا في النهاية عن خضوعها للعلاج التجديدي واستعادة طرف إصبعها. ^{[ 35 ]}

تم استكشاف القدرة التجديدية للكلى مؤخراً . ^{[ 36 ]}

الوحدة الوظيفية والبنيوية الأساسية للكلى هي النفرون ، الذي يتكون أساسًا من أربعة مكونات: الكبيبة، والأنابيب، والقناة الجامعة، والشعيرات الدموية المحيطة بالأنابيب. وتُعدّ قدرة الكلى لدى الثدييات على التجدد محدودة مقارنةً بالفقاريات الدنيا.

في كلى الثدييات، تُعرف عملية تجدد المكون الأنبوبي بعد الإصابة الحادة جيدًا. وقد تم توثيق تجدد الكبيبة أيضًا مؤخرًا . بعد الإصابة الحادة، يتضرر الأنبوب القريب بشكل أكبر، وتنفصل الخلايا الظهارية المصابة عن الغشاء القاعدي للنفرون. ومع ذلك، تخضع الخلايا الظهارية المتبقية لعمليات الهجرة، وفقدان التمايز، والتكاثر، وإعادة التمايز لتجديد البطانة الظهارية للأنبوب القريب بعد الإصابة. وقد ثبت مؤخرًا وجود ومشاركة الخلايا الجذعية الكلوية في تجدد الأنابيب. ومع ذلك، فإن مفهوم الخلايا الجذعية الكلوية لا يزال قيد التطور. بالإضافة إلى الخلايا الظهارية الأنبوبية المتبقية والخلايا الجذعية الكلوية، فقد ثبت أيضًا أن الخلايا الجذعية لنخاع العظم تشارك في تجدد الأنبوب القريب، إلا أن الآليات لا تزال محل جدل. وتظهر حاليًا دراسات تبحث في قدرة الخلايا الجذعية لنخاع العظم على التمايز إلى خلايا كلوية. ^{[ 37 ]}

كما هو الحال مع الأعضاء الأخرى، من المعروف أن الكلية تتجدد بالكامل في الفقاريات الدنيا كالأسماك. ومن بين الأسماك التي تُظهر قدرةً ملحوظةً على تجديد الكلى: السمكة الذهبية، والشفنين ، والورنكات، وأسماك القرش. في هذه الأسماك، يتجدد النفرون بأكمله بعد إصابة الكلية أو استئصال جزء منها.

يُعرف الكبد البشري بقدرته الفائقة على التجدد، إذ يستطيع القيام بذلك من ربع نسيجه فقط، ^{[ 38 ]} ويعود ذلك أساسًا إلى قدرة خلايا الكبد على التمايز إلى نوع واحد من الخلايا . ^{[ 39 ]} يمكن أن يحفز استئصال جزء من الكبد تكاثر خلايا الكبد المتبقية حتى استعادة الكتلة المفقودة، حيث تتناسب شدة استجابة الكبد طرديًا مع الكتلة المستأصلة. ولما يقرب من 80 عامًا، شكّل الاستئصال الجراحي للكبد في القوارض نموذجًا مفيدًا للغاية لدراسة تكاثر الخلايا. ^{[ 40 ] [ 41 ]}

تتمتع بشرة الإنسان بقدرة محدودة على التجدد، ولذلك عادةً ما ينتج عن التئام الجروح ندوب. في المقابل، تتميز بشرة الجنين بقدرتها على الالتئام دون ندوب، وهي ظاهرة حفزت البحث في الآليات الكامنة وراء الالتئام دون ندوب وتطبيقاتها المحتملة في العلاجات التجديدية لدى البالغين. ^{[ 42 ]}

يمكن أن تنمو أصابع القدم المتضررة من الغرغرينا والحروق لدى كبار السن مرة أخرى، حيث يعود الظفر وبصمة إصبع القدم بعد العلاج الطبي للغرغرينا. ^{[ 43 ]}

يمكن أن ينمو الوعاء الناقل للمني مجددًا بعد عملية قطع القناة الدافقة ، مما قد يؤدي إلى فشل العملية. ^{[ 44 ]} ويعود ذلك إلى قدرة ظهارة الوعاء الناقل للمني، المشابهة لظهارة بعض أجزاء الجسم الأخرى، على التجدد وتكوين أنبوب جديد في حال تلفه أو قطعه. ^{[ 45 ]} حتى عند إزالة ما يصل إلى خمسة سنتيمترات (بوصتين ) من الوعاء الناقل للمني، فإنه لا يزال قادرًا على النمو مجددًا والالتحام، مما يسمح للحيوانات المنوية بالمرور والتدفق عبره مرة أخرى، وبالتالي استعادة الخصوبة . ^{[ 45 ]}

في عام 1999، كانت المثانة أول عضو مُجدد يُمنح لسبعة مرضى؛ وحتى عام 2014، لا تزال هذه المثانات المُجددة تعمل داخل المستفيدين. ^{[ 15 ]}

في عام 1949، ثبت أن الأنسولين النقي يُجدد الدهون لدى مرضى السكري المصابين بضمور الدهون . ^{[ 4 ]} وفي عام 1976، وبعد 82 يومًا من الحقن المتتالية في ندبة، ثبت أن الأنسولين النقي يُجدد الدهون بأمان ويُجدد الجلد تمامًا لدى شخص غير مصاب بالسكري. ^{[ 4 ] [ 5 ]}

أثناء اتباع نظام غذائي غني بالدهون، وأثناء نمو بصيلات الشعر، تتشكل الخلايا الدهنية الناضجة (الدهون) بشكل طبيعي في أنسجة متعددة. ^{[ 46 ]} وقد ثبت أن النسيج الدهني يلعب دورًا في تحفيز تجديد الأنسجة. الخلايا الليفية العضلية هي الخلايا الليفية المسؤولة عن الندبات ، وفي عام 2017، وُجد أن تجديد الدهون يحوّل الخلايا الليفية العضلية إلى خلايا دهنية بدلًا من نسيج ندبي. ^{[ 47 ] [ 46 ]} كما حدد العلماء إشارات البروتين المورفوجيني العظمي (BMP) كعامل مهم في تحول الخلايا الليفية العضلية إلى خلايا دهنية لغرض تجديد الجلد والدهون. ^{[ 47 ]}

تُعدّ أمراض القلب والأوعية الدموية السبب الرئيسي للوفاة في جميع أنحاء العالم، وقد ارتفعت نسبتها من 25.8% من إجمالي الوفيات العالمية عام 1990 إلى 31.5% عام 2013. ^{[ 48 ]} وينطبق هذا على جميع مناطق العالم باستثناء أفريقيا . ^{[ 48 ] [ 49 ]} إضافةً إلى ذلك، يُقدّر فقدان مليار خلية قلبية خلال احتشاء عضلة القلب أو النوبة القلبية. ^{[ 50 ]} وتُعدّ الندوب الناتجة مسؤولةً عن زيادة خطر الإصابة باضطرابات نظم القلب أو عدم انتظام ضربات القلب ، وهي حالات تُهدّد الحياة . لذلك، فإنّ القدرة على تجديد القلب بشكل طبيعي سيكون لها تأثير هائل على الرعاية الصحية الحديثة. مع ذلك، في حين أنّ بعض الحيوانات قادرة على تجديد تلف القلب (مثل سمندل الماء المكسيكي )، فإنّ خلايا عضلة القلب لدى الثدييات لا تستطيع التكاثر، ويؤدي تلف القلب إلى تندّب وتليّف .

على الرغم من الاعتقاد السائد سابقًا بأن خلايا عضلة القلب البشرية لا تتجدد في مراحل لاحقة من العمر، فقد كشفت دراسة حديثة أن هذا غير صحيح. استغلت هذه الدراسة تجارب القنابل النووية وغيرها من المصادر المشعة خلال العصر الذري ، والتي أدخلت الكربون-14 إلى الغلاف الجوي (الذي كان قد تحلل بالكامل تقريبًا حتى تلك المرحلة من تاريخ الأرض )، وبالتالي إلى خلايا الكائنات الحية النشطة بيولوجيًا. ^{[ 51 ]} استخلص الباحثون الحمض النووي من عضلة القلب لدى هؤلاء المشاركين في البحث، ووجدوا أن خلايا عضلة القلب تتجدد بالفعل بمعدل تباطؤ قدره 1% سنويًا بدءًا من سن 25 عامًا، ليصل إلى 0.45% سنويًا عند سن 75 عامًا، وذلك بمقارنة وجود الكربون-14 مع الكربون-12 المستقر والوفير . ^{[ 51 ]} وهذا يعني استبدال أقل من نصف خلايا عضلة القلب الأصلية خلال متوسط ​​العمر. ومع ذلك، فقد أُثيرت شكوك جدية حول صحة هذا البحث، بما في ذلك مدى ملاءمة العينات لتمثيل قلوب تتقدم في العمر بشكل طبيعي. ^{[ 52 ]}

أُجريت أبحاث إضافية تدعم إمكانية تجديد عضلة القلب لدى الإنسان. فقد وُجد أن تثبيط كيناز البروتين المنشط بالمايتوجين p38 يحفز الانقسام الخلوي في خلايا عضلة القلب لدى الثدييات البالغة، ^{[ 53 ]} بينما وُجد أن العلاج بمثبطات عامل نمو الخلايا الليفية 1 (FGF1 ) وكيناز البروتين المنشط بالمايتوجين p38 يُجدد القلب، ويُقلل من التندب، ويُحسّن وظائف القلب لدى الفئران المصابة بتلف في القلب. ^{[ 54 ]}

يُعدّ استخدام الخلايا الجذعية أحد أكثر المصادر الواعدة لتجديد القلب. فقد أظهرت الدراسات على الفئران وجود مجموعة من الخلايا الجذعية أو الخلايا السلفية القلبية في قلب البالغين، وقد ثبت أن هذه المجموعة من الخلايا الجذعية قابلة لإعادة البرمجة لتتمايز إلى خلايا عضلية قلبية تحل محل الخلايا المفقودة أثناء موت أنسجة القلب. ^{[ 55 ]} وفي البشر تحديدًا، وُجدت طبقة مغذية من الخلايا اللحمية المتوسطة القلبية في عضلة القلب، تعمل على تجديد الخلايا بخلايا سلفية تتمايز إلى خلايا قلبية ناضجة. ^{[ 56 ]} تُشير هذه الدراسات إلى أن قلب الإنسان يحتوي على خلايا جذعية يُمكن تحفيزها لتجديد القلب عند الحاجة، بدلًا من استخدامها فقط لاستبدال الخلايا المستهلكة.

يؤدي فقدان عضلة القلب نتيجة المرض غالبًا إلى قصور القلب؛ لذا، سيكون من المفيد استخلاص خلايا من أجزاء أخرى من القلب لتعويض الخلايا المفقودة. وقد تحقق ذلك في عام 2010 عندما أُعيدت برمجة الخلايا الليفية القلبية الناضجة مباشرةً إلى خلايا شبيهة بالخلايا العضلية القلبية. تم ذلك باستخدام ثلاثة عوامل نسخ : GATA4 و Mef2c و Tbx5 . ^{[ 57 ]} تُشكل الخلايا الليفية القلبية أكثر من نصف خلايا القلب، وهي عادةً غير قادرة على الانقباض (ليست خلايا قلبية المنشأ)، ولكن الخلايا التي أُعيدت برمجتها أصبحت قادرة على الانقباض تلقائيًا. ^{[ 57 ]} تكمن أهمية ذلك في أن الخلايا الليفية من القلب المتضرر أو من أي مكان آخر قد تكون مصدرًا للخلايا العضلية القلبية الوظيفية اللازمة للتجديد.

إن مجرد حقن خلايا قلبية سليمة في قلب متضرر لا يُعدّ فعالاً إلا جزئياً. ولتحقيق نتائج أكثر موثوقية، يلزم إنتاج تراكيب مكونة من هذه الخلايا ثم زرعها. وقد صمم ماسوموتو وفريقه طريقة لإنتاج صفائح من خلايا عضلة القلب والخلايا الوعائية من الخلايا الجذعية المحفزة متعددة القدرات البشرية . ثم زُرعت هذه الصفائح في قلوب الفئران المصابة باحتشاء عضلة القلب، مما أدى إلى تحسن ملحوظ في وظائف القلب. ^{[ 58 ]} وقد وُجد أن هذه الصفائح لا تزال موجودة بعد أربعة أسابيع. ^{[ 58 ]} كما أُجريت أبحاث في هندسة صمامات القلب. فقد تم إنشاء صمامات قلبية مُهندسة نسيجياً، مُشتقة من خلايا بشرية، في المختبر، وزُرعت في نموذج حيواني من الرئيسيات غير البشرية. وقد أظهرت هذه الصمامات معدلاً واعداً من إعادة تكاثر الخلايا حتى بعد ثمانية أسابيع، وتفوقت على الصمامات غير البيولوجية المستخدمة حالياً. ^{[ 59 ]} وفي عام 2021، أثبت باحثون نهجاً قائماً على إعادة برمجة الخلايا الجذعية المحفزة متعددة القدرات القابلة للتحويل ، لتجديد القلب المتضرر دون تكوين أورام في الفئران. ^{[ 60 ]} في أبريل 2019، قام الباحثون بطباعة نموذج أولي ثلاثي الأبعاد لقلب بشري بحجم قلب الأرنب. ^{[ 19 ]}

يُعدّ مرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD) من أكثر المخاطر الصحية انتشارًا اليوم، إذ يُصيب 329 مليون شخص حول العالم، أي ما يُقارب 5% من سكان العالم. وقد أودى بحياة أكثر من 3 ملايين شخص في عام 2012، ليُصبح ثالث أكبر سبب للوفاة. ^{[ 61 ]} والأسوأ من ذلك، أنه نظرًا لارتفاع معدلات التدخين وشيخوخة السكان في العديد من البلدان، يُتوقع استمرار ارتفاع عدد الوفيات الناجمة عن مرض الانسداد الرئوي المزمن وغيره من أمراض الرئة المزمنة. ^{[ 62 ]} لذا، ثمة حاجة ماسة لتطوير قدرات الرئة على التجدد.

لقد ثبت أن الخلايا المشتقة من نخاع العظم قد تكون مصدرًا للخلايا السلفية لسلالات خلوية متعددة، وأشارت دراسة أجريت عام 2004 إلى أن أحد هذه الأنواع الخلوية يشارك في تجديد الرئة. ^{[ 63 ]} وبالتالي، تم اكتشاف مصدر محتمل للخلايا لتجديد الرئة؛ ومع ذلك، ونظرًا للتقدم المحرز في تحفيز الخلايا الجذعية وتوجيه تمايزها، فقد تميز التقدم الكبير في تجديد الرئة باستمرار باستخدام الخلايا الجذعية المحفزة متعددة القدرات المشتقة من المرضى والهياكل الحيوية. تُعد المصفوفة خارج الخلوية مفتاحًا لتوليد أعضاء كاملة في المختبر. وقد وُجد أنه من خلال إزالة خلايا الرئة بأكملها بعناية، تُترك "بصمة" يمكنها توجيه الالتصاق الخلوي والتمايز إذا أُضيفت مجموعة من خلايا الظهارة الرئوية والخلايا الغضروفية . ^{[ 64 ]} ولهذا تطبيقات مهمة في الطب التجديدي، لا سيما بعد أن نجحت دراسة أجريت عام 2012 في تنقية مجموعة من الخلايا السلفية الرئوية المشتقة من الخلايا الجذعية الجنينية. ويمكن استخدام هذه التقنيات بعد ذلك لإعادة تكوين الخلايا في هيكل نسيجي رئوي ثلاثي الأبعاد. ^{[ 65 ]}

استخدمت دراسة أجريت عام 2010 دعامة المصفوفة خارج الخلوية لإنتاج رئتين كاملتين في المختبر لزراعتهما في فئران حية. ^{[ 66 ]} وقد نجحت هذه العملية في تمكين تبادل الغازات ، ولكن لفترات زمنية قصيرة فقط. ^{[ 66 ]} ومع ذلك، فقد مثّلت هذه الدراسة قفزة نوعية نحو تجديد الرئة بالكامل وزراعتها للبشر، وهو ما شهد بالفعل تقدماً ملحوظاً مع تجديد رئة أحد الرئيسيات غير البشرية. ^{[ 67 ]}

التليف الكيسي مرض رئوي آخر، وهو مرض شديد الخطورة ويرتبط وراثيًا بطفرة في جين CFTR . وقد تم الحصول على نسيج رئوي يُظهر النمط الظاهري للتليف الكيسي من خلال زراعة ظهارة رئوية خاصة بالمريض في المختبر. ^{[ 68 ]} يُتيح ذلك إجراء نماذج واختبارات دوائية لدراسة مسببات المرض، على أمل تطوير تطبيقات طبية تجديدية.

لقد تم بنجاح تجديد القضيب في المختبر. ^{[ 15 ]} يُعد تجديد القضيب أصعب من تجديد الجلد والمثانة والمهبل نظرًا لتعقيده البنيوي. ^{[ 15 ]}

يهدف البحث في إصابات الحبل الشوكي إلى تعزيز التجدد العصبي ، أي إعادة ربط الدوائر العصبية المتضررة. ^{[ 69 ]} وتُعد الأعصاب في العمود الفقري نسيجًا يحتاج إلى خلايا جذعية للتجدد. في عام 2012، خضع رجل الإطفاء البولندي داريك فيدييكا ، المصاب بشلل نصفي سفلي في الحبل الشوكي، لعملية جراحية تضمنت استخراج خلايا الغلاف الشمي (OECs) من بصيلات الشم لديه ، وحقن هذه الخلايا الجذعية، داخل الجسم الحي، في موضع الإصابة السابقة. استعاد فيدييكا في نهاية المطاف الإحساس والحركة في أطرافه، وخاصة في الجانب الذي حُقنت فيه الخلايا الجذعية؛ كما أفاد باستعادة قدرته على ممارسة الجنس. يستطيع فيدييكا الآن القيادة والمشي لمسافة معينة بمساعدة جهاز مساعد. ويُعتقد أنه أول شخص في العالم يستعيد وظائفه الحسية بعد قطع كامل للأعصاب الشوكية. ^{[ 70 ] [ 71 ]}

تُعدّ الغدة الزعترية من أوائل الأعضاء التي تتدهور لدى الأفراد الأصحاء. وقد نجح باحثون من جامعة إدنبرة في تجديد عضو حيّ يُشبه إلى حد كبير الغدة الزعترية لدى اليافعين من حيث التركيب والتعبير الجيني. ^{[ 72 ]}

بين عامي 2005 و2008، خضعت أربع نساء مصابات بنقص تنسج المهبل نتيجة انعدام تكوّن قنوات مولر لعمليات ترميم المهبل. ^{[ 73 ]} وبعد ثماني سنوات من عمليات الزرع، ظلت جميع الأعضاء تتمتع بوظائفها وبنيتها الطبيعية. ^{[ 15 ]}