Вы когда-нибудь задумывались, почему тритон может отрастить лапу, а человек — нет? Этот вопрос мучает ученых десятилетиями. Но, кажется, ответ найден. И он кроется не в фантастике, а в нашей собственной ДНК.
Исследователи из трех ведущих лабораторий США объединили усилия, чтобы понять: есть ли у природы универсальный «рецепт» регенерации? И, к их удивлению, такой рецепт нашелся. Он спрятан в генах, которые есть у саламандр, рыбок и даже у мышей. А значит — и у нас.
Миллион ампутаций в год: почему это важно прямо сейчас
Каждый год в мире проводится более миллиона ампутаций. Причина — диабет, травмы, инфекции. И с каждым годом эта цифра растет.
Большинство людей после потери конечности вынуждены привыкать к протезам. Но что, если вместо искусственной руки можно было бы вырастить настоящую? Именно эту задачу поставили перед собой ученые из Университета Уэйк Форест, Университета Дьюка и Университета Висконсина.
Три героя науки: аксолотль, данио и мышь
Чтобы найти ключ к регенерации, ученые выбрали трех непохожих друг на друга «добровольцев»:
- Аксолотль — мексиканская саламандра, настоящий чемпион по восстановлению. Она может отрастить не только лапу, но и часть мозга, сердца и даже челюсти.
- Рыбка данио — маленькая, но мощная: восстанавливает плавники, сердце, спинной мозг и почки.
- Мышь — единственное млекопитающее в этой компании. Она способна регенерировать кончики пальцев, если повреждено ногтевое ложе.
Ученые сравнили, что общего в процессе заживления у этих трех видов. И нашли нечто неожиданное.
Гены SP6 и SP8: дирижеры оркестра регенерации
Оказалось, в регенерирующей коже всех трех животных активируются два гена — SP6 и SP8. Они работают как «включатели» процессов восстановления.
Особенно важен SP8. Когда команда удалила этот ген у аксолотля с помощью CRISPR, саламандра перестала нормально отращивать кости лап. Аналогичная картина наблюдалась у мышей без SP6 и SP8.
Это стало первым доказательством того, что регенерация у таких разных существ управляется одними и теми же «дирижерами».
Первый шаг к человеку: генная терапия на мышах
Вдохновившись находкой, ученые пошли дальше. Они создали вирусную генную терапию, которая доставляет сигнальную молекулу FGF8 — ту самую, что активируется белком SP8.
Когда эту терапию ввели мышам с поврежденными пальцами, у них частично восстановилась костная ткань. Это пока не полноценная лапа, но важнейший шаг.
«Мы доказали, что можно «обмануть» организм и запустить регенерацию с помощью генов, которые есть у всех млекопитающих», — объясняет Джош Карри, руководитель лаборатории аксолотлей.
Когда ждать чуда?
Исследователи честны: до клинических испытаний на людях — годы. Но работа задает новое направление в регенеративной медицине.
Раньше ученые делали ставку на стволовые клетки и биоинженерные каркасы. Теперь к ним добавилась генная терапия. Возможно, именно комбинация этих методов позволит однажды вернуть утраченную конечность.
Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Изображение: magnific.com
