Регенерація кінцівок: жаби вселяють надію, за ними можуть піти й люди
Африканські кігтясті жаби: модель для регенерації
Африканські кігтясті жаби унікальні серед тварин своєю здатністю відрощувати втрачені кінцівки. У дикій природі ці земноводні не можуть регенерувати складні кінцівки, як люди, але нова експериментальна методика допомагає їм замінювати втрачені частини тіла, даючи надію на те, що відновлення людських кінцівок одного разу стане можливим.
П’ятикомпонентний коктейль
Дослідники з Університетів Тафтса та Гарварда ампутували лапу дорослої самки африканської кігтястої жаби, а потім покрили культю спеціальним п’ятикомпонентним коктейлем. Препарати містили гормони, що сприяють росту нервів і м’язів, а також речовину, яка запобігає виробленню організмом жаб колагену, що призводить до утворення рубців.
Колпачок BioDome
Щоб стимулювати ріст нової лапи, вчені наклали на рану кожної жаби силіконовий ковпачок під назвою “BioDome”. Колпачок містив п’ятикомпонентний коктейль і імітував заповнений рідиною мішок, у якому розвиваються ембріони, створюючи середовище, сприятливе для регенерації.
Річний процес
Протягом наступних півтора років дорослі жаби відростили функціональну структуру, схожу на лапу, з нервами, м’язами, кістками та пальцеподібними виступами. Відновлені кінцівки не були ідеальними, їм не вистачало нігтів і павутини, але жаби могли використовувати свої нові лапи для плавання.
Стовбурові клітини та регенерація
Такі тварини, як ящірки, які можуть відрощувати кінцівки, використовують стовбурові клітини на кінці рани для відновлення втраченого придатка. Африканські кігтясті жаби, як і люди, не мають цієї здатності, але препарати та ковпачок BioDome, схоже, активують неактивні регенеративні можливості в цих тварин.
Потенціал регенерації кінцівок у людей
Успіх експерименту з африканськими кігтястими жабами дав ученим надію на те, що відновлення людських кінцівок може стати можливим протягом десятиліть. Дослідники вважають, що інтеграція біомедичної інженерії та біології призведе до нових досягнень, які зроблять це реальністю.
Труднощі та майбутні дослідження
Хоча результати з африканськими кігтястими жабами є багатообіцяючими, дослідники визнають, що застосування методики до мишей матиме нові труднощі. У мишей інша імунна система та процес загоєння ран, ніж у жаб, тому препарати та ковпачок BioDome, можливо, доведеться модифікувати.
Незважаючи на ці перешкоди, дослідники з оптимізмом налаштовані щодо того, що їхня робота зрештою призведе до методів лікування, які допоможуть людям відновити втрачені кінцівки. Вони вважають, що здатність відрощувати складні структури, такі як кінцівки, матиме глибокий вплив на життя людей, які перенесли ампутації або інші травми кінцівок.
Ключові слова з довгим хвостом
- Як ковпачок BioDome імітує амніотичне середовище? Ковпачок BioDome — це силіконовий ковпачок, який містить суміш із п’яти препаратів. Він призначений для імітації заповненого рідиною мішка, у якому розвиваються ембріони, створюючи середовище, сприятливе для регенерації.
- Які перешкоди для застосування методики регенерації кінцівок до мишей? У мишей інша імунна система та процес загоєння ран, ніж у жаб, тому препарати та ковпачок BioDome, можливо, доведеться модифікувати, щоб вони ефективно працювали на мишах.
- Коли вчені очікують, що регенерація кінцівок у людей стане можливою? Вчені вважають, що відновлення людських кінцівок може стати можливим протягом десятиліть. Однак вони визнають, що все ще існують труднощі, які необхідно подолати, перш ніж це може стати реальністю.