Будем как ящерицы: ученые приблизились к пониманию, как запускать регенерацию тканей у человека

До сих пор считалось, что выращивать у себя новые конечности могут разве что саламандры, а млекопитающие на такое не способны. Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Nature Communications, пришли к выводу, что способность восстанавливать сложные части тела, возможно, вовсе нами не утрачена — она просто была отключена в ходе эволюции, и ее можно запустить снова.

Либо рубец, либо бластема

Когда млекопитающие получают травмы, организм обычно реагирует фиброзом. В ходе этого процесса фибробластные клетки быстро закрывают рану и создают рубцовую ткань. Хотя эта реакция помогает предотвратить инфекцию и дальнейшее повреждение, она также ограничивает способность организма восстанавливать утраченное.

Животные, способные к регенерации, следуют по другому пути. Например, у саламандр фибробластные клетки собираются в структуру, называемую бластемой, которая служит основой для роста новых тканей. То есть, эти клетки могут двигаться в двух разных направлениях — образовывать либо рубец, либо бластему.

Исследователи из Колледжа ветеринарной медицины и биомедицинских наук Техасского университета A&M сосредоточились на изменении поведения фибробластов. Им удалось перенаправить нормальную реакцию организма на повреждение, сместив ее от образования рубцов к регенерации, и успешно восстановить у подопытных мышей кости, суставы, связки и сухожилия после ампутации.

Не точная копия оригинала

Ученые использовали двухэтапный подход. На первом этапе исследователи сначала дожидались завершения начального процесса заживления, позволяя организму нормально отреагировать, прежде чем вмешиваться.

А затем, когда рана заживала, применяли фактора роста фибробластов 2 (FGF2). Это вещество способствовало образованию бластемоподобной структуры, что обычно не происходит у млекопитающих после такого типа травмы.

На втором этапе, через несколько дней, исследователи применяли второй фактор роста, костный морфогенетический белок 2 (BMP2), который побуждал фибробласты начать строить новые ткани.

Хотя восстановленные ткани не были точными копиями оригиналов, ученые считают, что этот подход в конечном итоге может помочь уменьшить образование рубцов и улучшить восстановление тканей после ампутаций у людей.

Еще один важный вывод — регенерация возможна без добавления стволовых клеток извне организма (подход, часто используемый в регенеративной медицине).

«Вам не нужно получать стволовые клетки и вводить их обратно», — объяснил ведущий автор исследования, профессор Кен Мунеока.

Любопытно, что команды ученых приближаются к решению одной проблемы с разных сторон: недавно другие исследователи заметили, как отрезанные части морского огурца не погибли в проточной воде, а заживили раны и продолжали жить. И в перспективе изучение этой потрясающей «суперсилы» иглокожих может привести к прорывным открытиям в области регенерации тканей, в том числе у человека.