У мышей заново вырастили ампутированные пальцы
Человек обладает впечатляющими способностями к самоисцелению, но мы все еще бесконечно далеки от саламандр или аксолотлей, способных заново отрастить целую лапу. Однако новое исследование группы ученых из Техасского университета A&M (США), опубликованное в журнале Nature Communications, доказывает: регенеративный потенциал млекопитающих гораздо выше, чем считалось ранее. Исследователям удалось добиться восстановления ампутированного пальца у мышей, используя «инструкции» для собственных клеток организма.
Двухступенчатый код регенерации
Ключом к успеху стало применение двух сигнальных белков, которые перепрограммируют реакцию организма на травму. По умолчанию у млекопитающих рана затягивается шрамом — это работа клеток-фибробластов, которые быстро латают повреждение, чтобы остановить кровотечение, но блокируют возможность восстановления конечности.
Механизм же, разработанный командой биолога Кена Мунеоки, состоит из двух этапов:
- Смена сценария: Сначала в зону раны вводится фактор роста фибробластов 2 (FGF2). Он не дает клеткам формировать рубец и заставляет их образовать бластему — временную «почку» из живых клеток, аналогичную той, что используют саламандры перед ростом новой лапы.
- Строительство: Затем применяется костный морфогенетический белок 2 (BMP2). Он посылает бластеме сигнал начать строительство костей, сухожилий и связок на подготовленном «фундаменте».
Стволовые клетки больше не нужны?
Уникальность этого метода в том, что ученым не пришлось вводить в организм донорские стволовые клетки.
«Вам не нужно искать их и помещать обратно, — объясняет Кен Мунеока. — Они уже там, в месте раны. Нам просто нужно было научиться управлять их поведением».
Результаты экспериментов на мышах оказались обнадеживающими: во многих случаях удалось восстановить костную структуру, сухожилия и суставы. Хотя новые пальцы иногда были деформированы или меньше размером, в них присутствовали все основные анатомические элементы. Это огромный шаг вперед по сравнению с предыдущими опытами, где без использования FGF2 удавалось восстановить лишь фрагменты костей.
Будущее медицины
Хотя технология еще не тестировалась на людях, биологическое сходство млекопитающих дает повод для оптимизма. Учитывая, что белок BMP2 уже одобрен для использования в реконструктивной хирургии, а FGF2 близок к этому статусу, первые практические плоды исследования могут появиться в ближайшее время — например, в области качественного заживления ран без образования шрамов.
«Вопрос о том, почему одни животные могут регенерировать, а люди — нет, задавался еще со времен Аристотеля, — говорит Мунеока. — Мы показали, что регенерацию можно активировать, и это меняет наше представление о пределах возможного».
Это открытие может стать фундаментом для создания медицины будущего, где протезы заменят собственной живой тканью.