Регенерирующий коктейль белков позволил животным за полтора года заменить ампутированные конечности новыми.
©Pouzin Olivier
Головастики и только появившиеся из них лягушки могут отращивать конечности, однако взрослые особи утрачивают эту способность, и потеря ноги для них так же безвозвратна, как для нас. Биологи из США и Канады научились использовать «регенерирующий коктейль», позволяющий даже взрослым лягушкам восстанавливать ампутированные конечности. Возможно, когда-нибудь подобные методы помогут и людям. Об этом Майкл Левин (Michael Levin) и его соавторы пишут в статье, опубликованной в журнале Science Advances.
Ученые задействовали биореактор BioDome, разработанный ими несколько лет назад. Это небольшой колпачок, сделанный из слоев силикона и паутинного шелка, помещенных в насыщенный водой гидрогель. Но теперь биологи добавляли в него специально составленный «регенерирующий коктейль». Он включал пять сигнальных пептидов, которые стимулировали образование в месте ампутации бластемы — массы стволовых клеток, обеспечивающих восстановление утерянных частей тела и органов. Кроме того, эти молекулы препятствовали формированию шрама и снижали воспаление, облегчая рост костей, мускулов, сосудов и нервов.
Эксперименты проводили на 115 шпорцевых лягушках Xenopus laevis. Животным вводили обезболивающее и ампутировали конечности, а затем разделяли на три группы: в одной им на 24 часа надевали BioDome с добавлением препарата, во второй — без него, а лягушки из третьей группы служили контролем и не получали лечения. Как и ожидали ученые, регенерация происходила лишь в первой группе, а у животных из двух остальных место потерянной конечности зарастало неструктурированной тканью.
Через 18 месяцев после ампутации у земноводных, получивших BioDome с белковым коктейлем, отросли почти полноценные новые лапы с похожими на пальцы структурами на конце. Лягушки с успехом использовали эти конечности для опоры и при плавании, чувствовали воздействие на них. Анатомические исследования показали, что кости, кровеносные сосуды и нервы в ножках сформировались близко к нормальным для этих животных.
Конечности были чуть короче обычных, однако исследователи отметили, что рост на момент исследования еще продолжался: возможно, со временем они могут достичь нужного размера. Эксперименты признаны полностью успешными, в будущем авторы планируют перейти к опытам на млекопитающих, чтобы найти технологию, которая когда-нибудь позволит восстанавливать потерянные конечности у людей.
