Ученые разблокировали скрытый режим регенерации у млекопитающих

Способность отращивать утраченные конечности долгое время считалась прерогативой амфибий, таких как тритоны и саламандры. Млекопитающие, включая человека, в ответ на серьезные травмы формируют рубцы — это защищает от инфекций, но блокирует регенерацию. Однако новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, показало, что механизмы обновления не утрачены, а просто «спят».

Биологический переключатель

Ученые разработали терапию, включающую последовательное введение двух факторов роста. На первом этапе, после того как рана затянулась, в зону ампутации вводили белок, стимулирующий деление клеток соединительной ткани. Вместо образования рубца эти клетки начали собираться в бластему — структуру, характерную для регенерирующих амфибий.

Через несколько дней исследователи применили второй белок — костный морфогенетический белок 2 (BMP2). Он дал сигнал клеткам бластемы строить конкретные ткани: кости, суставы, связки и сухожилия. В результате у подопытных мышей сформировался анатомически правильный каркас, хотя и не идеально повторяющий исходный.

Регенерация без стволовых клеток

Важное открытие — для запуска процесса не потребовалось вводить стволовые клетки извне. Все необходимые ресурсы уже присутствовали в зоне повреждения. Нужно было лишь правильно направить их поведение. Исследователи также зафиксировали, что клетки, изначально предназначенные для одного типа ткани, переориентировались и создавали другие структуры.

Профессор Ларри Сува, участвовавший в проекте, отметил, что это открытие меняет представление о возможностях организма. Хотя до полноценного выращивания конечностей еще далеко, метод может быть применен в клинике раньше — например, для снижения рубцевания и ускорения реабилитации после ампутаций.

Путь к человеку

Переход к испытаниям на людях может быть ускорен, поскольку один из использованных белков (BMP2) уже одобрен регуляторами для других операций, а второй (FGF2) находится на финальных стадиях клинических тестов. Это снижает барьеры для внедрения технологии в медицину.

Исследователи подчеркивают, что их работа — лишь первый шаг. Впереди — изучение того, как масштабировать процесс на более крупные конечности и обеспечить полное восстановление функций. Тем не менее, сам факт, что клетки млекопитающих поддаются перепрограммированию, открывает новые горизонты для регенеративной медицины.