Люди мають дивовижну здатність до самовідновлення: рани загоюються, кістки зростаються, тканини поступово відновлюються. Але до можливостей саламандр чи аксолотлів, які можуть заново відростити лапу або хвіст, нам дуже далеко. Проте нове дослідження показує, що прихований потенціал регенерації може існувати і в організмі ссавців.
Дослідники з Texas A&M University змогли стимулювати у мишей часткове відновлення ампутованого пальця лапи. Хоча новоутворена тканина не була ідеальною, результати вважають надзвичайно перспективними і такими, що можуть змінити майбутнє регенеративної медицини.
Як змусити організм не рубцюватися, а відновлюватися
У більшості випадків після травми організм швидко закриває пошкодження рубцевою тканиною. Це ефективний спосіб зупинити кровотечу та захистити рану, але втрачена частина тіла при цьому не повертається.
Американські науковці вирішили змінити цей процес.
Вони використали два сигнальні білки: Fibroblast Growth Factor 2 (FGF2) та Bone Morphogenetic Protein 2 (BMP2). Перший білок «перепрограмовує» клітини, які зазвичай утворюють рубець, переводячи їх у стан, готовий до регенерації. Другий надсилає сигнал, які саме тканини потрібно побудувати.
Формування бластеми — ключ до відновлення
Після дії FGF2 у місці пошкодження утворюється так звана бластема — тимчасове скупчення клітин, яке служить основою для відростання нових тканин. Саме завдяки бластемі саламандри здатні повністю відновлювати кінцівки.
Коли вчені додали BMP2, бластема почала активно формувати нові структури.
У мишей вдалося відновити:
- кістки;
- сухожилля;
- зв’язки;
- суглоби;
- сполучну тканину.
Неідеально, але дуже багатообіцяюче
Нові пальці не завжди були точної форми та розміру. Деякі виявилися коротшими або дещо деформованими. Однак усі основні анатомічні елементи були присутні. Це доводить, що організм ссавців здатний не лише загоювати рани, а й частково відновлювати складні структури.
Без пересадки стовбурових клітин
Особливість методу полягає в тому, що дослідники не вводили зовнішні стовбурові клітини. Вони лише активували власні клітини організму, які вже є в тканинах. Такий підхід значно спрощує потенційне застосування технології у медицині.
Що це означає для людей
Поки що метод протестовано лише на мишах, але його значення важко переоцінити. Якщо подібний механізм вдасться адаптувати для людини, у майбутньому можна буде:
- відновлювати пошкоджені пальці та кінцівки;
- зменшувати утворення рубців;
- покращувати загоєння важких травм;
- допомагати пацієнтам після операцій та ампутацій.
Особливо важливо, що BMP2 вже застосовується у реконструктивній хірургії, а FGF2 проходить етапи підготовки до ширшого медичного використання.
Давня загадка біології
Чому одні тварини можуть відростити втрачені частини тіла, а люди — ні, вчені намагаються з’ясувати ще з часів Aristotle. Нове дослідження, опубліковане в журналі Nature Communications, показує, що здатність до регенерації, ймовірно, не втрачена повністю. Вона просто «вимкнена» і потребує правильних біологічних сигналів.
Надія на майбутнє
Повне відновлення людських рук чи ніг поки що залишається далеким завданням. Але цей експеримент свідчить, що організм ссавців має значно більший потенціал до самовідновлення, ніж вважалося раніше. Можливо, у майбутньому медицина навчиться запускати приховані механізми регенерації, і відновлення втрачених частин тіла стане не фантастикою, а звичайною клінічною практикою.