2 003
Группа американских исследователей под руководством Майкла Левина, биолога Исследовательского центра Аллена при Университете Тафтса изобрели устройство, с помощью которого им удалось вырастить подопытной лягушке новые конечности.
Способностью к регенерации обладают многие виды рыб, земноводных, а также низших организмов. Теперь появилась надежда пробудить эту способность у млекопитающих.
Учёные напечатали на трёхмерном принтере крошечное кремниевое устройство, которое они наполнили гормоном прогестероном и протеином шёлка для гидратации раны. Прогестерон — половой гормон, основной функцией которого является подготовка женского организма к родам. Он также управляет электрическими механизмами клеток, повышает иммунитет и участвует в восстановлении тканей организма. Шёлковый протеин — белок содержащийся в шёлковых волокнах, известный своим заживляющим действием. Его можно встретить в различных косметических средствах.
В качестве подопытного материала учёные избрали гладких шпорцевых лягушек (Xenopus Iaevis) за их слабые способности к регенерации. На месте утерянной конечности у этого вида земноводных обычно образуется небольшой хрящевой отросток.
Участвующих в эксперименте лягушек разделили на несколько групп — две экспериментальные и одну контрольную. Животным удалили задние конечности. Подопытным из первой группы в раны на местах ампутации ввели миниатюрные кремниевые устройства, наполненные шёлковым протеином и прогестероном, вторая группа получила устройства без прогестерона. Третью группу подопытных оставили без лечения, для чистоты эксперимента. Через двое суток устройства удалили.
После этого в течение девяти месяцев велось наблюдение за процессом восстановления тканей. В опубликованных результатах исследования сообщается, что у первой группы отрасли конечности, по виду напоминающие лягушачьи лапки без ступней. Немного меньшие конечности выросли у подопытных из второй группы. И наконец, у контрольной группы на месте ампутации образовался совсем маленький отросток. Выяснилось, что отросшие конечности первой группы полностью функциональны, и помогают животным плавать.
Генный анализ показал усиление окислительных реакций, повышенное выделение серотонина и лейкоцитов. При этом понизились иммунные реакции, ответственные за образование рубцовой ткани. Из этого учёные сделали вывод, что прогестерон изменяет модель реакции организма на повреждения. Он выключает процесс рубцевания ран, и включает процесс регенерации.
Функции прогестерона ещё недостаточно исследованы. Член исследовательской группы Майкла Левина, Селия Эррера-Ринкон сообщает, что недавно была открыт механизм участия прогестерона в деятельности мозга.
Майкл Левин рассказал о начале ещё одной серии экспериментов с использованием новых сочетаний биологических материалов. Уже получены первые результаты, позволяющие надеяться, что вскоре удастся восстановить у подопытных полноценные конечности.
Ключ к созданию живой ткани лежит в сочетании гормонов — инструментов, при помощи которых в организме развивается эмбрион. Учёные надеются, что, с помощью, созданной ими технологии, вскоре удастся регенерировать ткани человеческого организма.