Ученые исследуют аксолотлей, чтобы научиться отращивать конечности людям

Ученые из Северо-Восточного университета в Бостоне, США исследуют регенерационный механизм, благодаря которому аксолотли могут отращивать утраченные конечности, жабры или даже отдельные части глаз и мозга. Исследователи уже имеют гипотезу, как активировать этот процесс у людей, пишет Earth.com.

Команду возглавляет биолог Джеймс Монаган. Ученые выяснили много деталей на генетическом уровне. Хотя аксолотлям в процессе велось не сладко. В результате экспериментов у них появлялись то деформированные конечности, то вообще лишние.

Разгадка крылась в ретиноевой кислоте. Это сигнальная молекула, которая "сообщает" клеткам под названием фибробласты, какую именно ткань им надо отращивать. В зависимости от концентрации ретиноевой кислоты, — так называемого градиента молекул, — организм аксолотля создаст новый пальчик или целую конечность. Это называется "позиционной памятью". Собственно, на этом этапе эксперименты с аксолотлями стали напоминать опыты Франкенштейна: когда ученые увеличили градиент сигнальных молекул, конечности восстанавливались неправильно. Вместо одной выросли две.

"Для того, чтобы регенеративная биология или регенеративная медицина двигались вперед, нам нужно понять, где находится позиционная память, как ею манипулировать и конструировать ее", — пояснил Джеймс Монаган.

Человеческие фибробласты на ретиноевую кислоту реагируют иначе. Они откладывают коллаген и образуют рубцы. Фибробласты —это основные клетки соединительных тканей. Они отвечают за заживление ран, восстановление повреждений и воспалительные процессы. Джеймс Монаган убежден, что человеческое тело знает, как отрастить новую конечность. Нужно найти способ, чтобы запустить соответствующую биологическую "программу".

"Если мы заставим наши фибробласты реагировать на регенеративные сигналы ретиноевой кислоты, они сами сделают все остальное, — сказал он. — Человеческие фибробласты "знают", как создать конечность. Как и саламандра, они создавали ее во время эмбрионального развития и последующего роста".

Генетический анализ показал, что за прием сигнала от молекул ретиноевой кислоты ответственен ген Shox. Когда биологи его удаляли, регенеративная программа "ломалась". Аксолотли отращивали себе деформированные короткие конечности с кистями нормального размера. Похожие симптомы наблюдаются у людей, имеющих мутацию этого же гена. Таких заболеваний есть минимум четыре: крайне редкая Гомозиготная делеция гена SHOX, синдром Тернера у девушек, Изолированный дефицит SHOX, Дисхондростеоз Лери-Вейля.

Следующий этап — проанализировать работу фибробластов. Говоря простым языком, лаборатория Монагана ищет "переключатель" в клетках, который перенастраивает их с рубцевания на восстановление. Отращивание конечностей уже не звучит как фантастика, хотя все еще остается в далеком будущем. Пока же ученые хотят научиться у аксолотлей хотя бы заживлять раны без рубцов или восстанавливать поврежденные хрящи.

В Украине в результате нападения России многие военные и гражданские получили тяжелые ранения. В том числе возросло количество людей, потерявших конечности. В мире пока известны единичные случаи с трансплантацией, например, рук. Более распространенной является практика протезирования. По данным Минсоцполитики, более 59 тысяч граждан, пострадавших от войны, обратились за помощью в протезировании. Военные в рамках государственной программы обеспечиваются двумя видами протезов: механическими и электрическими.