Ампутированную лапку ученые смогли вырастить у лягушки: подробно об эксперименте

Ампутированная нога лягушки начала отрастать уже через сутки после начала лечения медицинскими препаратами. Почти полная концовка развилась в течение 18 месяцев, что открывает интересные возможности для людей.

Об этом пишет The Guardian.

Лапка африканской когтистой лягушки отросла после лечения “коктейлем” лекарства, что стало значительным прогрессом для регенеративной медицины.

Африканская когтистая лягушка, которая, естественно, не способна восстанавливать свои конечности, лечилась препаратами всего 24 часа, и это вызвало 18-месячный период обновления функциональной ноги. Демонстрация показывает перспективу того, что в будущем лекарство может использоваться для “включения” подобных неиспользованных способностей к регенерации у пациентов-людей, чтобы восстановить ткани или органы, утраченные вследствие болезни или травмы.

“Очень приятно видеть, что выбранное нами лекарство помогло создать почти полную конечность. Тот факт, что для запуска многомесячного процесса регенерации потребовалось лишь короткое влияние препаратов, свидетельствует о том, что лягушки и, возможно, другие животные могут иметь спящие регенеративные способности, которые можно запустить в действие”, – сказала Нироша Муруган из Университета Тафтса в Массачусетсе.

Многие существа способны полностью восстановить по крайней мере некоторые конечности, включая саламандр, морских звезд, крабов и ящериц. Плоских червей можно даже порезать на кусочки, причем каждый кусочек реконструирует целый организм.

У людей есть некоторые регенерационные способности – печень может вырасти до полного размера после того, как ее уменьшили вдвое, а дети могут отрастить кончики пальцев. Однако потеря большой сложной конечности не может быть восстановлена ни одним естественным процессом у млекопитающих. Быстрое образование рубцовой ткани защищает нас от кровопотери и инфицирования, а также предотвращает повторный рост.

В последнем исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, ученые ампутировали заднюю лапу лягушки и закрыли рану силиконовым колпачком, содержащим коктейль из пяти препаратов. Каждый из препаратов имел разную цель, включая уменьшение воспаления и выработку коллагена, чтобы остановить рост рубцовой ткани. Препараты также направлены на стимулирование роста новых нервных волокон, кровеносных сосудов и мускулов.

Эксперимент был повторен на десятках лягушек, и многие лечившие имели резкое отрастание ткани, причем многие из них воспроизводили почти полностью функциональную ногу, включая костную ткань и даже структуры, похожие на пальцы на конце конечности.

Отращенная концовка двигалась, реагировала на ощупь, и лягушки могли использовать ее для плавания.

В первые несколько дней лечения ученые наблюдали за активацией молекулярных путей, обычно используемых для картирования конечностей у развивающегося эмбриона. Они верят, что взрослые люди все еще сохраняют информацию, необходимую для создания структур тела, и что теоретически эта спящая способность должна быть возможной.

“Покрытие открытой раны редкой средой под [силиконовой крышкой] с правильным лекарственным коктейлем может дать необходимые первые сигналы для запуска процесса регенерации”, – сказал Майкл Левин, профессор биологии Ванневара Буша и директор центра Allen Discovery в Тафтс.

Сейчас команда планирует опробовать методику на млекопитающих.

“Исследование имеет чрезвычайно увлекательные последствия для регенеративной медицины. Хотя лягушки имеют гораздо большую регенерационную способность, чем люди, это очень важный первый шаг. При правильном сочетании лекарств и факторов подобный подход потенциально может стимулировать регенерацию и восстанавливать утраченные функции у людей”, – сказал Боб. Ланца, руководитель Astellas Global Regenerative Medicine.