Хоча люди мають певні вражаючі самовідновлювальні можливості, ми все ще далекі від рівня саламандр або аксолотлів, які можуть відновлювати цілі кінцівки. Але чи може це змінитися в майбутньому?

Команда дослідників з Техаського університету A&M успішно викликала регенерацію тканин у мишей, у яких була видалена палець. Хоча відновлення було "недосконалим", результати обнадійливі.

Ця техніка ще не тестувалася на людях, але враховуючи біологічні подібності між ссавцями, цікаво подумати, що можуть зробити наші власні клітини, отримавши правильні інструкції.

Ключовим у процесі було застосування двох білків, які надсилають специфічні сигнали: перший білок генерує сировину для регенерації, а другий будує з неї тканину.

"Це дійсно двоетапний процес", - говорить Кен Мунека, регенеративний біолог з Техаського університету A&M. "Спочатку ви відводите клітини від рубцювання, а потім надаєте сигнали, які вказують їм, що будувати".

Рубцювання - це звичайна реакція на травму. Фібробласти відправляються на місце рани, щоб закрити її рубцевою тканиною - ефективний спосіб зупинити кровотечу, але у випадку втрати кінцівки, вона не відновлюється.

Ці фібробласти перебувають у активному, чутливому стані, поки виконують свою роботу, і саме тут вступає в гру перший сигнальний білок: фактор росту фібробластів 2 (FGF2). Він фактично перепрограмує ці клітини, готуючи їх до перетворення на щось інше.

Цим "іншим" є бластема. Це тимчасові "пупки" клітин, які використовують тварини, такі як саламандри, щоб підготувати тканину до регенерації - не лише для ремонту місця рани, а й для заміни втраченого апендикса.

Далі був застосований білок морфогенетичний білок 2 (BMP2), який передавав повідомлення бластемі, щоб почати будівництво на основі підготовчої роботи, виконаної FGF2.

Подвійне лікування білками було достатнім, щоб відновити кістки, сухожилля, зв'язки та структури суглобів - тобто елементи скелетної та сполучної тканини відсутнього пальця - під час численних тестів на мишах.

Хоча замінні пальці іноді були деформованими або занадто маленькими, всі основні частини були на місці.

Цікаво, що цей підхід є незвичайним у ширшій сфері регенеративної медицини. Зазвичай акцент робиться на свіжому застосуванні стовбурових клітин, які можуть перетворюватися на безліч різних типів клітин.

"Вам не потрібно фактично отримувати стовбурові клітини і повертати їх", - говорить Мунека про підхід своєї команди. "Вони вже там - вам просто потрібно навчитися змушувати їх діяти так, як ви хочете".

Нове дослідження базується на раніше проведених дослідженнях з тієї ж лабораторії, які використовували подібний підхід сигналізації білків.

Однак у тих ранніх експериментах не використовувався FGF2, не було сформовано бластеми, і лише частина відсутньої кінцівки була відновлена.

"Це змінює наше уявлення про те, що можливо", - пояснює співавтор і ветеринарний фізіолог Ларрі Сува. "Якщо ви покажете, що регенерацію можна активувати, це відкриває двері для нових запитань".

Це не перший раз, коли вчені підозрюють, що наші власні регенеративні сили можуть бути сховані всередині нас, а не повністю відсутніми.

Звичайно, якщо їх можна знайти і посилити, наслідки для медичних лікувань можуть бути величезними.

Ще багато роботи попереду, перш ніж цей новий підхід можна буде випробувати на людях, включаючи детальніший аналіз механізмів регенерації та виробництво кінцівок, які більше нагадують втрачені.

Дослідження було опубліковано в Nature Communications.