Саламандры "научили" людей восстанавливать повреждённые ткани

Учёные придумали метод восстановления тканей, который схож со способностью саламандры регенерировать различные части тела

Учёные придумали метод восстановления тканей, который схож со способностью саламандры регенерировать различные части тела
(фотография Camazine/Wikipedia).

Новая методика, которая перепрограммирует костные ткани и жировые клетки в мультипотентные стволовые клетки, была успешно опробована на мышах

Новая методика, которая перепрограммирует костные ткани и жировые клетки в мультипотентные стволовые клетки, была успешно опробована на мышах
(иллюстрация UNSW Media/Michael Whitehead).

По мнению учёных, такая терапия имеет огромный потенциал для лечения травм позвоночных дисков, а также для восстановления после сложных операций

По мнению учёных, такая терапия имеет огромный потенциал для лечения травм позвоночных дисков, а также для восстановления после сложных операций
(иллюстрация UNSW TV).

Учёные придумали метод восстановления тканей, который схож со способностью саламандры регенерировать различные части тела
Новая методика, которая перепрограммирует костные ткани и жировые клетки в мультипотентные стволовые клетки, была успешно опробована на мышах
По мнению учёных, такая терапия имеет огромный потенциал для лечения травм позвоночных дисков, а также для восстановления после сложных операций

Команда учёных из Университета Нового Южного Уэльса (UNSW) нашла способ "перепрограммировать" клетки костной и жировой тканей так, чтобы они стали стволовыми. Последние могут "регенерировать" сразу несколько типов тканей.

Методика уже показала свою эффективность в экспериментах на мышах. По мнению исследователей, через несколько лет технологию можно будет применять для восстановления любых повреждённых тканей в организме человека.

Новая методика использует жировые клетки взрослого человека, которые обрабатываются веществом под названием 5-азацитидин (AZA) и тромбоцитарным фактором роста (PDGF-AB) в течение около двух дней. После этого клетки обрабатывается PDGF-AB ещё три недели.

Химическая смесь "смягчает" клетки костной и жировой тканей, оставляя их открытыми для "перепрограммирования" и превращения в индуцированные мультипотентные стволовые клетки (iMS).

После того как эти клетки вводились в повреждённую ткань, они размножались там и способствовали росту и заживлению ткани. Такая методика немного напоминает способность саламандры восстанавливать, например, свой хвост и другие части тела после их утери. (К слову, организм человека на нечто подобное тоже способен.)

Новая методика, которая перепрограммирует костные ткани и жировые клетки в мультипотентные стволовые клетки, была успешно опробована на мышах

В ходе многочисленных исследований учёные за последний год искали различные способы использования стволовых клеток для восстановления определённых тканей и органов, например, сердца, глаз и лёгких.

Работа учёных из UNSW отличается тем, что она основана на "превращении" клеток взрослого организма в мультипотентные стволовые клетки, что позволяет решить многие этические проблемы. Так, есть ряд вопросов, связанных с использованием эмбриональных стволовых клеток.

"Эмбриональные стволовые клетки не могут использоваться для лечения повреждённых тканей, потому что это может привести к образованию опухолей, — говорит один из авторов работы доктор Ваше Чандракантхан (Vashe Chandrakanthan). – Другая проблема в том, что при генерации стволовых клеток необходимое требование – использовать вирусы при преобразовании клеток в стволовые клетки, что клинически недопустимо".

 

Команда учёных планирует начать испытания своей методики на людях в следующем году. По словам специалистов, если технология себя оправдает, и её можно будет применять для лечения людей, то она, очевидно, совершит революцию в регенеративной медицине.

Отметим, что другая команда исследователей из Японии и Америки впервые определила механизм, с помощью которого тритоны могут регенерировать "утраченные" части тела. По словам учёных, это исследование может дать ключ к обнаружению механизма регенерации мышц у млекопитающих.

Специалисты выяснили в исследовании значение двух типов клеток, которые играют ключевую роль в регенерации мышц тритона: скелетные мышечные волокна клеток (SMFCs) и мышечные стволовые, или прогениторные клетки (MPCs). Последние являются "спящими" клетками, которые живут в мышечных волокнах и могут быть "завербованы" для "умножения" специальных мышечных клеток.

По мнению учёных, такая терапия имеет огромный потенциал для лечения травм позвоночных дисков, а также для восстановления после сложных операций

Специалисты уточняют, что деятельность MPC оценивалась после сбора тканей и "окрашивания" клеток разными красителями. Учёные выращивали несколько групп тритонов, а затем животным под анестезией отсекали конечности. Выяснилось, что тритоны помладше регенерируют свои ткани посредством MPC, а взрослые – SMFC.

По словам исследователей, эти регенеративные способности вряд ли будут воссозданы у людей. Но понимание природы этих процессов может помочь в создании метода искусственной регенерации тканей у млекопитающих и заживлению ран.

Первое исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, второе – в издании Nature Communications.