Лабораторія біолога Джеймса Монагана із США наблизилася до розгадки цього механізму.
Науковці з Північно-Східного університету у Бостоні, США досліджують регенераційний механізму, завдяки якому аксолотлі можуть відрощувати втрачені кінцівки, зябра чи навіть окремі частини очей і мозку. Вчені також мають гіпотезу, як активувати цей процес у людей, пише Earth.com.
Команду дослідників очолює біолог Джеймс Монаган. Вчені з’ясували багато деталей на генетичному рівні. Хоча аксолотлям в процесі велося не солодко. Внаслідок експериментів у них з’являлися то деформовані кінцівки, то узагалі зайві.
Розгадка крилася у ретиноєвій кислоті. Це сигнальна молекула, яка “повідомляє” клітинам під назвою фібробласти, яку саме тканину їм треба відрощувати. Залежно від концентрації ретиноєвої кислоти, — так званого градієнта молекул, — організм аксолотля створить новий пальчик чи цілу кінцівку. Це називається “позиційною пам’яттю”. Власне, на цьому етапі експерименти з аксолотлями стали нагадувати досліди Франкенштейна: коли вчені збільшили градієнт сигнальних молекул, кінцівки відновлювалися неправильно. Замість однієї виросли дві.
“Для того, щоб регенеративна біологія чи регенеративна медицина рухалися вперед, нам потрібно зрозуміти, де знаходиться позиційна пам’ять, як нею маніпулювати та конструювати її”, — пояснив Джеймс Монаган.
Людські фібробласти на ретиноєву кислоту реагують інакше. Вони відкладають колаген і утворюють рубці. Фібробласти — це основні клітини сполучних тканин. Вони відповідають за загоєння ран, відновлення пошкоджень та запальні процеси. Джеймс Монаган переконаний, що людське тіло знає, як відростити нову кінцівку. Потрібно знайти спосіб, щоб запустити відповідну біологічну “програму”.
“Якщо ми змусимо наші фібробласти реагувати на регенеративні сигнали ретиноєвої кислоти, вони самі зроблять все інше, — сказав він. — Людські фібробласти “знають”, як створити кінцівку. Як і саламандра, вони створювали її під час ембріонального розвитку і подальшого росту”.
Генетичний аналіз показав, що за приймання сигналу від молекул ретиноєвої кислоти відповідальний ген Shox. Коли біологи його видаляли, регенеративна програма “ламалася”. Аксолотлі відрощували собі деформовані короткі кінцівки із кистями нормального розміру. Схожі симптоми спостерігаються у людей, що мають мутацію цього ж гену. Таких захворювань є мінімум чотири: вкрай рідкісна Гомозиготна делеція гена SHOX, синдром Тьорнера у дівчат, Ізольований дефіцит SHOX, Дисхондростеоз Лері-Вейля.
Наступний етап — проаналізувати роботу фібробластів. Кажучи простою мовою, лабораторія Монагана шукає “перемикач” у клітинах, що переналаштовує їх з рубцювання на відновлення. Відрощування кінцівок вже не звучить як фантастика, хоча все ще залишається у далекому майбутньому. Поки вчені хочуть навчитися в аксолотлів хоча б загоювати рани без рубців чи відновлювати пошкоджені хрящі.
В Україні внаслідок нападу Росії багато військових та цивільних отримали важкі поранення. У тому числі зросла кількість людей, що втратили кінцівки. У світі поки відомі поодинокі випадки із трансплантацією, наприклад, рук. Більш поширеною є практика протезування. За даними Мінсоцполітики, понад 59 тисяч громадян, які постраждали від війни, звернулися по допомогу у протезуванні. Військові в межах державної програми забезпечуються двома видами протезів: механічними та електричними.