Ящерицы — самые популярные животные, обладающие ограниченной возможностью к регенерации. Вопреки расхожему мнению, они не могут отрастить другие конечности и даже регенерация хвоста имеет несколько важных нюансов.
Люди научатся отращивать конечности как ящерицы? Ученые уже придумали, как это сделать
У нас есть нужные вещества для регенерации. Нужно лишь запустить «спящие гены».
Unsplash
Однако на Земле есть существа, которые действительно обладают феноменальными способностями к регенерации. Они могут восстанавливать любые конечности и даже органы. Настоящая Росомаха из Людей Х, но только в реальном мире. Речь идет об Аксолотли.
Среди биологов аксолотли прославились благодаря своим удивительным способностям к восстановлению — они могут отращивать целые конечности и даже органы. Джеймс Монахан, заведующий кафедрой биологии и профессор Университета Северо-Востока, начал раскрывать секрет этой «суперспособности» и исследовать, как она может быть применен в регенеративной медицине для людей.
«Это может помочь в заживлении ран без рубцов, а также в чем-то более амбициозном, например, в отращивании целого пальца», — говорит Монахан.
В недавно опубликованной статье Монахан попытался ответить на вопрос: как аксолотль узнает, какую часть тела нужно отрастить? Если он теряет лапу, как он понимает, что нужно восстановить именно лапу, а не всю конечность?
Монахан связывает эту способность с молекулой под названием ретиноевая кислота, которая указывает клеткам аксолотля, какую часть тела нужно восстановить. Важно отметить, что ретиноевая кислота не уникальна для аксолотлей — она есть и у людей, хотя мы в основном получаем ее из пищи или через кожные препараты, такие как ретинол.
Изучая аксолотлей, Монахан обнаружил, что у этих животных существует градиент сигнала ретиноевой кислоты. Например, в конечности аксолотли содержится больше ретиноевой кислоты в плечах (и меньше фермента CYP26B1, который разрушает молекулу), и меньше этой кислоты в лапах. Ретиноевая кислота служит сигналом для регенеративных клеток, называемых фибробластами, указывая им, что именно и в каком объеме нужно восстановить.
«Клетки могут интерпретировать этот сигнал, говоря: "Я нахожусь на уровне локтя, и теперь буду отращивать ладонь" или "Я нахожусь на уровне плеча. У меня высокий уровень ретиноевой кислоты, поэтому я позволю клеткам восстановить всю конечность"», — объясняет Монахан.
Понимание сигнала для регенерации — это важный шаг к применению этих знаний для человека, говорит Монахан. У людей тоже есть ретиноевая кислота и фибробласты, но, в отличие от аксолотлей, где сигналы передаются между всеми биологическими участниками процесса, клетки человеческого тела просто не «слушают» их так же эффективно.
Когда мы повреждаем руку, наши фибробласты вырабатывают коллаген и начинают формировать рубец. У аксолотлей фибробласты реагируют на ретиноевую кислоту и «немного отматывают время», восстанавливая новый скелет.
«Если мы сможем найти способ заставить наши фибробласты слушать эти регенеративные сигналы, то они сделают остальную работу», — говорит Монахан. «Они уже знают, как создать конечность, потому что, делали это во время развития».