Американские исследователи из Университета Тафтса разработали метод регенерации конечностей, который был успешно проверен на лягушках. Дальше ученые собираются перейти к экспериментам на млекопитающих, и в перспективе разработанная технология поможет миллионам людей. Научная статья о проделанной работе опубликована в журнале Science Advances.
Многие живые организмы способны регенерировать свои конечности как минимум частично. К их числу относятся саламандры, морские звезды, крабы и ящерицы. Плоских червей можно разрезать на части, и каждый фрагмент образует самостоятельный организм. Люди тоже могут покрывать места ранений новой тканью. Человеческая печень и вовсе может регенерировать до полного размера после потери до 50% органа. Однако ни люди, ни другие млекопитающие не могут естественным путем восстановить крупную и сложную по структуре конечность. Напротив, обычно места крупных травм и ранений покрываются рубцовой тканью, что защищает от потери крови и инфекции. Однако если бы мы могли восстанавливать, например, конечности, это стало бы прорывом в медицине. Поэтому ученые активно работают в этом направлении. Теперь американские исследователи разработали и проверили на лягушках новый метод регенерации конечностей.
Ученые запустили процесс регенерации лапки у гладкой шпорцевой лягушки. Для этого место ранения они закрыли силиконовой крышкой, заполненной гелем с пятью активными веществами. Это сочетание ученые назвали BioDome. Его использовали в течение 24 часов после потери конечности, так как в этот период рана быстро покрывается клетками кожи и, соответственно, впоследствии начинает формироваться рубцовая ткань. Каждое из пяти действующих веществ в BioDome выполняет свои функции: снижает воспаление, ингибирует синтез коллагена, предотвращая формирование рубцовой ткани, провоцирует рост нервных волокон, кровеносных сосудов и мышечной ткани. Таким образом, BioDome создает условия, в которых вместо рубца формируется новая конечность.
У лягушек, которые участвовали в эксперименте, за 18 месяцев сформировалась почти полностью функциональная лапка. У новых конечностей структура кости была похожа на кость естественных конечностей, внутренние ткани были достаточно развиты. На конце лапки даже сформировались «пальцы», однако они были без костей. Регенерированная конечность реагировала на стимуляцию, и лягушки могли плавать, задействуя новую лапку. В дальнейшем ученые планируют повторить эксперимент на млекопитающих.
Таким образом, после короткого вмешательства в течение 24 часов ученым удалось спровоцировать начало сложного процесса регенерации. Они показали, что в первые несколько дней лечения активируется известный молекулярный путь. Обычно он запускается при развитии эмбриона и помогает телу принять нужную форму. Благодаря тому, что задействуется подобный механизм, не требуется постоянных терапевтических вмешательств в течение многих месяцев. Организм самостоятельно справляется с регенерацией конечности.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
