Шпоркова жаба гладенька в нормі не здатна на регенерацію своїх кінцівок. Однак після того, як місце ампутації лапки обробляли набором препаратів лише якусь добу, у неї знову виросла повністю функціональна частина тіла. Лапка у жаби відростала протягом 18 місяців.
Результати дослідження дозволяють сподіватися, що в майбутньому за допомогою подібних препаратів можна буде “включити” подібні незадіяні здібності до регенерації і у людей. Так що вдасться відновити хоча б частково тканини або органи, втрачені через хворобу чи травму.
Регенерація у тварин
Здібності до повноцінної регенерації є у багатьох тварин. Саламандри, морські зірки, краби та ящірки можуть знову вирощувати як мінімум деякі свої кінцівки. Пласких хробаків можна навіть розрубати на шматочки, кожен із яких здатний відтворити цілий організм.
Фото: Getty Images
Аксолотль, або мексиканська саламандра, може заново виростити практично будь-яку частину тіла
Людина теж має деякі здібності до регенерації. Наша печінка може знову вирости до колишнього розміру після того, як від неї відріжуть половину, а у дітей можуть знову відрости кінчики пальців. Однак ніякі ссавці природним чином не здатні відновити велику та складну кінцівку після її втрати. Швидке утворення рубцевої тканини захищає нас від крововтрати та інфекції. Однак цей процес також запобігає відновленню.
Дослідження вчених з університету Тафтс у Массачусетсі
Під час проведення дослідження, на днях опублікованого в журналі Science Advances, вчені ампутували у жаби задню лапку. Після чого рана була прикрита силіконовим ковпачком. Усередині цього ковпачка знаходився гель на основі шовкового білка, в якому був коктейль із п’яти препаратів: 1,4-DPCA, BDNF (мозкового нейротрофічного фактора), гормону росту, ретиноєвої кислоти та резолвіну D5. Кожен із цих препаратів мав своє призначення. Одні зменшували запалення, інші зупиняли вироблення колагену, щоб запобігти росту рубцевої тканини. Також ці препарати стимулювали утворення нових нервових волокон, кровоносних судин та м’язів.
Фото: Nirosha Murugan / Tufts University
Силіконовий ковпачок з 5 препаратами, який стимулював регенерацію втраченої кінцівки
Експеримент повторили на десятках жаб. І в більшості з них відбулася значна регенерація тканини. При цьому багато жаб наново відтворили майже повністю функціональну лапу. Ця нова лапка мала кісткову тканину. В неї були навіть схожі на пальці частини тіла біля краю кінцівки.
Нова лапка рухалася і реагувала на дотик. І жаби могли використовувати її, щоб плавати.
Фото: Science.org
Процес регенерації лапки у жаби
Нові можливості для регенеративної медицини людини
Вчені сподіваються, що у дорослих людей ще збереглася інформація, необхідна для створення органів. І що цю сплячу здатність можна буде розбудити.
Якщо відкриту рану покрити рідкою речовиною з правильно підібраним коктейлем з препаратів, що знаходяться під силіконовим ковпачком, це може дати необхідні перші сигнали до запуску регенеративних процесів. Команда вчених тепер планує випробувати розроблену ними методику на ссавцях.
Звичайно, у жаб здатність до регенерації набагато вища, ніж у людей. Але проведене дослідження є дуже важливим першим кроком у галузі регенеративної медицини. Якщо підібрати правильну комбінацію препаратів та факторів, то такий підхід може потенційно запустити регенерацію та відновити втрачені функції у людей.
Навіть якщо знову виростити кінцівки у людини не вдасться, проведене дослідження відкриває інші можливості для застосування в медицині. Наприклад, одужання після серцевого нападу без утворення рубцевої тканини на серці
За матеріалами Guardian
