Знаете ли вы, что саламандры способны отрастать конечности? Они могут делать это благодаря клеткам бластемы, которые обеспечивают почти мгновенное массовое образование стволовых клеток. Это относительно уникальная и увлекательная черта!
Благодаря исследованиям Центра открытий Аллена при Университете Тафтса, лягушки теперь способны воспроизводить эту регенеративную функцию. Это не только поможет нашим любимым амфибиям, но и может способствовать разработке лечения для людей, потерявших конечности.
ABGI, ведущий поставщик поддержки налоговых льгот на НИОКР, изучила этот инновационный исследовательский прорыв и его потенциал для улучшения здравоохранения.
Как наука трансформирует естественную биологию лягушек?
Наука преобразует природу по одной лягушке за раз. Чтобы воплотить это в реальность, ученый ампутировал и обработал 115 взрослых африканских когтистых лягушек множеством препаратов, разработанных для облегчения воспаления, остановки выработки коллагена (что, в свою очередь, предотвращает образование рубцов) и стимулирования роста нервных волокон, кровеносных сосудов и мышц.
Затем лекарства были помещены в пригодный для носки купол, называемый биодомом, который был запечатан над культей лягушки на 24 часа. После удаления БиоДома начался процесс регенерации.
Процесс регенерации не происходит в одночасье. Ампутированным лягушкам потребовалось 18 месяцев, чтобы отрастить ноги. Это может показаться долгим сроком, но если учесть, что это включало структуру костей и внутренних тканей, которые напоминали анатомию оригинальных лягушек, это разумный срок. Даже при том, что ноги отрастали не безупречно – например, в пальцах ног не было костей, – лягушки могли использовать их при плавании и передвижении.
Чем регенерирующие препараты полезны для людей?
Даже кратковременное воздействие лечения может вызвать регенерацию конечностей у лягушек, что привело ученого Нирошу Муругана к мысли, что “другие животные могут обладать дремлющими регенеративными способностями, которые можно привести в действие”, возможно, включая людей.
Как и лягушки, люди и большинство других млекопитающих практически не обладают регенеративными способностями. Мы можем отрастить ткань, например, для закрытия раны, предполагая, что наши тела обладают некоторыми врожденными знаниями о том, как регенерировать плоть. Но существует большая разница между отрастанием тканей и воспроизведением костной структуры.
Однако с развитием БиоДома у людей, возможно, еще есть надежда. Если лягушки и люди обладают схожими способностями к образованию рубцовой ткани при порезах, возможно, что биодом окажет аналогичный эффект при тестировании на людях.
Фактически, Майкл Левин, директор Центра открытий Аллена при Университете Тафтса, прокомментировал, что в следующий раз они будут тестировать лечение на млекопитающих: “Это стратегия, направленная на запуск спящих, врожденных программ формирования анатомического рисунка, а не на микроуправление сложным ростом, поскольку взрослые животные все еще обладают информацией, необходимой для создания структур своего тела”.
Нам предстоит пройти долгий путь, прежде чем регенеративную медицину можно будет протестировать на людях. Тем не менее, открытие того, что биодом позволяет лягушкам отрастить почти целые конечности, является огромным скачком для науки. Со временем людям, которые теряют конечности в результате заболеваний, таких как диабет и рак, может быть предоставлен шанс восстановить свою независимость наряду с протезированием.