Десятилетиями считалось неоспоримым, что млекопитающие расплатились за совершенный иммунитет практически полной утратой регенерации. Саламандры и тритоны отращивают целые лапы, тогда как наше тело на любое глубокое повреждение отвечает фиброзом — плотным рубцом, надёжно закрывающим рану, но навсегда блокирующим восстановление утраченного органа.
Результаты нового исследования показывают, что этот барьер не абсолютен: программа обновления не исчезла, а лишь глубоко подавлена и её можно включить точечным воздействием.
Как рубцовые клетки превратили в зачаток органа
Группа профессора Кена Мунеоки из Техасского университета A&M разработала двухшаговую терапию, которая переводит процесс заживления на «амфибийные рельсы». На первом этапе, когда рана уже закрылась, исследователи доставили в зону повреждения фактор роста FGF2.
Этот белок заставил обычные фибробласты делиться иначе: вместо того чтобы выстраивать плотный рубец, клетки собрались в бластему — особое эмбрионоподобное скопление, которое у млекопитающих в норме не образуется. Именно с формирования бластемы, хорошо знакомой по регенерации у тритонов, начинается любое настоящее восстановление.
Костный сигнал и рождение каркаса
Через несколько дней учёные ввели в бластему костный морфогенетический белок BMP2. Он послужил молекулярной командой, заставившей клетки приобретать конкретную специализацию. В результате у подопытных мышей сформировался анатомически корректный каркас, включающий костные элементы и сухожилия.
Полученные структуры не были идеальной копией утраченной лапы, однако сам факт их появления доказывает: клетки млекопитающих поддаются целенаправленному перепрограммированию.
Принципиально важный итог работы — регенерация была запущена без введения каких‑либо стволовых клеток извне. Все необходимые ресурсы уже находились в повреждённой ткани, требовалось лишь изменить сценарий их поведения. Более того, зафиксировано, что клетки, изначально предназначавшиеся для формирования одного типа ткани, переориентируются и успешно создают другие необходимые структуры.
Данное открытие полностью меняет представление о возможностях человеческого тела, — подчеркнул профессор Ларри Сува, также принимавший участие в проекте.
До полноценного выращивания утраченных конечностей ещё далеко, однако клиническая ценность предложенного метода может проявиться значительно раньше. Уменьшение патологического рубцевания и ускорение реабилитации после ампутаций выглядят самой близкой целью.
Путь к испытаниям на людях обещает быть короче обычного: BMP2 уже одобрен регуляторами для других хирургических применений, а FGF2 проходит финальные стадии клинических тестов.