Ученые приближаются к раскрытию секрета регенерации человека по примеру аксолотля

Международная группа исследователей делает новые шаги в изучении одного из главных медицинских парадоксов: почему люди не способны восстанавливать утраченные органы и конечности, тогда как некоторые животные это делают без усилий. В центре внимания ученых находится аксолотль — мексиканская саламандра, давно ставшая символом регенерации.



Этот необычный амфибий способен заново отращивать лапы, участки сердца, спинной мозг, части мозга и другие сложные структуры, причем без образования рубцов — ткань восстанавливается так, словно травмы никогда не было. Долгие десятилетия считалось, что такие способности человеку недоступны. Однако последние генетические исследования показывают: необходимые механизмы у человека присутствуют.

Выяснилось, что человек и аксолотль используют схожий «набор инструментов» для восстановления тканей. Ключевую роль играет ретиноевая кислота — производное витамина A, которая выступает биологическим «навигатором», указывая клеткам, что и где необходимо восстановить. В процессе также участвует ген Shox, отвечающий за формирование проксимальных частей конечностей — плеча и бедра.

«Этот ген активен как у людей, так и у аксолотлей. Мутации Shox у человека вызывают деформации скелета и низкий рост, что подтверждает глубокую эволюционную сохранность механизма», — отмечают ученые.

Главная сложность заключается не в отсутствии генов, а в реакции организма на травму. В ходе эволюции люди выработали стратегию быстрого закрытия ран с помощью рубцовой ткани. Шрам защищает от инфекции и кровопотери, но одновременно блокирует запуск регенеративных программ.

У аксолотля после травмы формируется бластема — скопление «перепрограммированных» клеток, способных превратиться в любую необходимую ткань. У человека этот этап практически недоступен: рубец действует как биологический барьер.

Современные исследования сосредоточены на обходе этого препятствия. С помощью CRISPR-скринингов выявлены гены catalase и fetub, без которых регенерация у аксолотля невозможна. Они контролируют уровень активных форм кислорода и другие критически важные процессы. Аналоги этих генов есть и у человека, однако в регенерации они практически не участвуют.

Особое внимание уделяется контролю градиентов ретиноевой кислоты с помощью ферментов, таких как CYP26B1, которые позволяют клеткам «понимать», какую именно часть конечности необходимо восстановить — кисть, предплечье или плечо.

По мнению исследователей, понимание этих механизмов может в будущем привести к созданию терапии без рубцов, восстановлению спинного мозга и даже регенерации органов. То, что ранее считалось научной фантастикой, постепенно переходит в область реальных медицинских возможностей, пусть и в долгосрочной перспективе.

Читайте также: