У неї знову лапки. Вчені відновили втрачену кінцівку жаби

28 січня, 08:02
Вы также можете прочесть этот материал на русском языке
Жабі змогли відновити кінцівку (Фото:Pouzin Olivier)

Жабі змогли відновити кінцівку (Фото:Pouzin Olivier)

Майкл Левін з Університету Тафтса та Інституту Вісса Гарвардського університету та його колеги досягли успішної регенерації кінцівок у шпорцевих жаб.

Відросла кінцівка рухалася, реагувала на дотик, і жаба могла використовувати її для плавання.

Для мільйонів пацієнтів, які втратили кінцівки з різних причин, від діабету до травм, можливість відновлення функцій шляхом природної регенерації залишається недосяжною. Кінцівки відрощують поки що в основному саламандри та супергерої. Але вчені США наблизили нас на крок до мети регенеративної медицини.

Відео дня

У дорослих жаб, які від природи не здатні регенерувати кінцівки, дослідники змогли викликати відростання втраченої ноги за допомогою коктейлю з п’яти препаратів, нанесеного на силіконовий купол біореактора, який герметизує еліксир над куксами всього на 24 години. Це коротке лікування запускає 18-місячний період відростання, що відновлює функціональну кінцівку.

Шпорцева жаба може відновлювати втрачені кінцівки, але тільки на стадії пуголовка. Дослідники з Тафтса запустили процес регенерації у цих жаб, покриваючи рану силіконовим ковпачком, який вони назвали BioDome, що містить гель протеїну шовку, наповнений коктейлем із п’яти препаратів.

Кожен препарат виконував різні завдання, у тому числі зменшував запалення, пригнічував вироблення колагену, який міг би призвести до утворення рубців, та стимулював новий ріст нервових волокон, кровоносних судин та м’язів.

Дослідники спостерігали різке зростання тканин у багатьох жаб, що отримували лікування, відтворюючи майже повністю функціональну ногу. Нові кінцівки мали розширену кісткову структуру з рисами, подібними до природної кісткової структури кінцівки, більш багатим набором внутрішніх тканин (включаючи нейрони). Декілька «пальців» виростали з кінця кінцівки, хоч і без підтримки основної кістки.

Відросла кінцівка рухалася та реагувала на такі подразники, як дотик жорсткого волокна, і жаби могли використовувати її для плавання у воді, рухаючись так само, як і звичайна жаба.

«Приємно бачити, що ліки, які ми вибрали, допомогли створити майже повну кінцівку. Той факт, що для запуску багатомісячного процесу регенерації був потрібний лише короткочасний вплив препарату, припускає, що жаби і, можливо, інші тварини можуть мати приховані регенеративні здібності, які можна привести в дію», — сказав Ніроша Муруган, науковий співробітник Центру відкриттів Аллена в Тафтсі та перший автор статті.

Дослідники вивчили механізми, за допомогою яких короткострокове втручання може призвести до довгострокового зростання. Протягом перших декількох днів після лікування вони виявили активацію відомих молекулярних шляхів, які зазвичай використовуються в ембріоні, щоб допомогти тілу набути форми.

Активація цих шляхів може дозволити самій кінцівці впоратися з тягарем зростання та організації тканини, подібно до того, як це відбувається у ембріона, замість того, щоб вимагати постійного терапевтичного втручання протягом багатьох місяців, необхідних для зростання кінцівки.

Коктейль з п’яти препаратів являє собою важливу віху на шляху до відновлення повністю функціональних кінцівок жаби і припускає, що подальше вивчення комбінацій ліків і факторів зростання може призвести до відрослих кінцівок, які будуть ще функціонально повнішими, з нормальними пальцями, перетинками та більш деталізованим скелетом.

На наступному етапі роботи дослідники мають намір перевірити свій метод на ссавцях.

Раніше НВ писав, що акваріумні рибки даніо здатні відновлювати тканину сітківки ока. Але з’ясувалося, що гени, які відповідають за регенерацію, є і у ссавців.

Ми розділяємо 70 відсотків наших генів з цими крихітними рибками, і вчені зі США виявили, що деякі із загальних генів включають ті, які наділяють рибок даніо здатністю відрощувати сітківку.

«Регенерація, здається, є статусом за замовчуванням, і втрата цієї здатності відбулася в кількох точках еволюційного дерева», — сказав нейробіолог з Університету Джона Хопкінса Сет Блекшоу.

«Наше дослідження в цілому показує, що у ссавців, включаючи людину, є потенціал до регенерації, але деякий еволюційний тиск відключив його», — пояснив Блекшоу.

poster
Підписатись на щоденну email-розсилку
матеріалів розділу Техно
Розсилка про те як технології змінють світ
Щопонеділка

Приєднуйтесь до нас у соцмережах Facebook, Telegram та Instagram.

Показати ще новини
Радіо НВ
X