У нее опять лапки. Ученые восстановили потерянную конечность лягушки

28 января, 08:02
Лягушке смогли восстановить конечность. (Фото:Pouzin Olivier)

Лягушке смогли восстановить конечность. (Фото:Pouzin Olivier)

Майкл Левин из Университета Тафтса и Института Висса Гарвардского университета и его коллеги добились успешной регенерации конечностей у шпорцевых лягушек.

Отросшая конечность двигалась, реагировала на прикосновение, и лягушка могла использовать ее для плавания.

Для миллионов пациентов, потерявших конечности по самым разным причинам, от диабета до травм, возможность восстановления функций путем естественной регенерации остается недосягаемой. Конечности отращивают пока в основном саламандры и супергерои. Но ученые из США приблизили нас на шаг к цели регенеративной медицины.

Видео дня

У взрослых лягушек, которые от природы не способны регенерировать конечности, исследователи смогли вызвать отрастание потерянной ноги с помощью коктейля из пяти препаратов, нанесенного на силиконовый носимый купол биореактора, который герметизирует эликсир над культей всего на 24 часа. Это краткое лечение запускает 18-месячный период отрастания, который восстанавливает функциональную конечность.

Шпорцевая лягушка может восстанавливать потерянные конечности, но только на стадии головастика. Исследователи из Тафтса запустили процесс регенерации у этих лягушек, покрывая рану силиконовым колпачком, который они назвали BioDome, содержащим гель протеина шелка, наполненный коктейлем из пяти препаратов.

Каждый препарат выполнял разные задачи, в том числе уменьшал воспаление, подавлял выработку коллагена, который мог бы привести к образованию рубцов, и стимулировал новый рост нервных волокон, кровеносных сосудов и мышц.

Исследователи наблюдали резкий рост тканей у многих лягушек, подвергшихся лечению, воссоздавая почти полностью функциональную ногу. Новые конечности имели расширенную костную структуру с чертами, подобными естественной костной структуре конечности, более богатым набором внутренних тканей (включая нейроны). Несколько «пальцев» вырастали из конца конечности, хотя и без поддержки основной кости.

Отросшая конечность двигалась и реагировала на такие раздражители, как прикосновение жесткого волокна, и лягушки могли использовать ее для плавания в воде, двигаясь так же, как обычная лягушка.

«Приятно видеть, что лекарства, которые мы выбрали, помогли создать почти полную конечность. Тот факт, что для запуска многомесячного процесса регенерации требовалось лишь кратковременное воздействие препарата, предполагает, что лягушки и, возможно, другие животные могут иметь дремлющие регенеративные способности, которые можно привести в действие», — сказал Нироша Муруган, научный сотрудник Центра открытий Аллена в Тафтсе и первый автор статьи.

Исследователи изучили механизмы, с помощью которых краткосрочное вмешательство может привести к долгосрочному росту. В течение первых нескольких дней после лечения они обнаружили активацию известных молекулярных путей, которые обычно используются в развивающемся эмбрионе, чтобы помочь телу принять форму.

Активация этих путей может позволить самой конечности справиться с бременем роста и организации ткани, подобно тому, как это происходит у эмбриона, вместо того, чтобы требовать постоянного терапевтического вмешательства в течение многих месяцев, необходимых для роста конечности.

Коктейль из пяти препаратов представляет собой важную веху на пути к восстановлению полностью функциональных конечностей лягушки и предполагает, что дальнейшее изучение комбинаций лекарств и факторов роста может привести к отросшим конечностям, которые будут еще более функционально полными, с нормальными пальцами, перепонками и более детализированным скелетом.

На следующем этапе работы исследователи намерены проверить свой метод на млекопитающих.

Ранее НВ писал, что аквариумные рыбки данио способны восстанавливать ткань сетчатки глаза. Но выяснилось, что гены, которые отвечают за регенерацию, есть и у млекопитающих.

Мы разделяем 70 процентов наших генов с этими крошечными рыбками, и ученые из США обнаружили, что некоторые из общих генов включают в себя те, которые наделяют рыбок данио способностью отращивать сетчатку.

«Регенерация, кажется, является статусом по умолчанию, и потеря этой способности произошла в нескольких точках эволюционного дерева», — сказал нейробиолог из Университета Джона Хопкинса Сет Блэкшоу.

«Наше исследование в целом показывает, что у млекопитающих, включая человека, есть потенциал к регенерации, но некоторое эволюционное давление отключило его», — пояснил Блэкшоу.

Показать ещё новости
Радіо НВ
X