Деякі тварини можуть знову відрощувати втрачені частини тіла – регенерувати. У наші дні цією особливістю відрізняються земноводні, але в далекому минулому інші предки сучасних представників фауни вміли робити те саме, повідомляє Буча.Лайф.
Наприклад, є знамениті «регенератори» на кшталт плоских хробаків планарій, яких розрізали на безліч шматків, і з кожного шматка відновлювалося їх ціле тіло. Є тритони, які можуть відростити відкушену лапку. Є ящірки, що відрощують хвіст. Однак, регенерація хвоста у ящірок відбувається з проблемами. З’являється лише хрящовий відросток у шкірі, без нервів та хребта. У звірів можуть загоюватися рани, відновлюється шкіра і навіть печінка (яка може відновити до половини своєї маси), але відростити кінцівку ссавці не можуть: обрубок просто затягне сполучна тканина.
Тому успішні експерименти з регенерації наближають науку до можливості допомагати насамперед людині. Фахівці з Університету Тафтса протягом кількох років працюють із гладкими шпорцевими жабами (Xenopus laevis). Науковцям уже вдалося навчити їх повертати втрачені кінцівки.
Для пуголовків та наймолодших представників цього виду завдання є легким, але дорослі особини шпорцевих жаб цю здатність втрачають. Піддослідними тваринами стали 115 статевозрілих самок X. laevis розміром від 5 до 6,25 см, яким ампутували одну лапку. Їх на деякий час помістили в ємності з антибіотиком, що дозволило безболісно пережити подальшу процедуру ампутації та виключити зараження.
Потім земноводних розділили на три групи. У центрі дослідження були жаби, що отримали на місце ампутованої лапки ковпачки-біореактори з силіконом і шовком павутини. Усередині був гідрогель, над формулою якого біоінженери працювали уже кілька років. Це своєрідний коктейль із сигнальних білків, які впливають на генетичний код та активують втрачені механізми регенерації. Крім того, препарат не дозволяє фіброзній тканині затягнути рану.
Друга група жаб отримала порожні ковпачки, а контрольній групі нічого не дісталося. Через 24 години пристрої з ампутованих кінцівок дослідники зняли, усіх жаб помістили спочатку в розчин, що містить ретельно вивірений набір медикаментів, а потім вони 18 місяців жили у воді, що імітує їхнє природне середовище. Протягом усього цього часу вчені оцінювали відновлення структури м’яких тканин та регенерацію кісток.
Це був жорстий експеримент, але його застосували для того, щоб розвивати науку на благо людини. Усі операції схвалили відповідні комітети університету.
Результати щодо жаб з другої та контрольної групи виявилися передбачуваними: кукси вкрилися фіброзною тканиною. А ось у земноводних з першої групи відросли повноцінні лапки, що мають нерви, кровоносні судини та кісткові структури. Вони рухалися цілком природно і мали тактильні відчуття, а самі жаби користувалися ними так само, ніби кінцівки були оригінальними.
Науковці виявили й недоліки: трохи менший розмір нової лапки і менш чітка форма пальців. У пальцях на ампутованій лапці не було кісток (тоді, як у нозі кістки виросли), але так чи інакше жаби ходили, стрибали і плавали за допомогою відрощеної кінцівки так само, як і з власною ногою.
Звичайно, хотілося б швидше дізнатися, що вийде, якщо такий експеримент випробувати на мишах. Однак не варто забувати, що у жаб загальні регенеративні вміння набагато сильніші, ніж у звірів – зрештою, у жаб на місці втраченої кінцівки навіть без якихось ліків все одно виросла кінцівка. Отже треба бути готовими до того, що жаб’ячий рецепт регенерування доведеться адаптувати під мишачі лапи.
Ця технологія, хоч і заснована на природній здатності амфібій до регенерації, може допомогти відновлювати кінцівки людям. Для цього будуть потрібні нові дослідження та нові експерименти.
