Дослідники вирощують тканинні озброєння, що відростають - Знання - Tagesspiegel Mobil
Аксолотль може відростити свої кінцівки. Чи зможуть дослідники незабаром зробити те саме з людьми?
Пальці, руки, руки, ноги - для аксолотлю це майже такі ж змінні мітки на тілі, як волосся або нігті для людей. Якщо хвостата амфібія втрачає ногу, вона повністю відростає. Інші тканини, навіть спинний мозок, після пошкодження не лише мало утворюються рубці, але й відновлюються. Люди втратили цю здатність в якийсь момент в процесі еволюції. Рани лише загоюються, але ампутовані ноги ніколи не можуть відрости. Еллі Танака впродовж половини свого життя намагалася з’ясувати, чому. Народжений в Бостоні вчений роками вивчав явище регенерації в аксолотлі, спочатку в Інституті Макса Планка в Дрездені, а тепер у Науково-дослідному інституті молекулярної патології у Відні. У понеділок увечері 52-річний юнак отримав премію Ернста Шерінга, наділену 50 000 євро.
Вже в 18 столітті вчені визнали, що цілий ряд видів тварин був здатний регенерувати тканини, цілі органи і навіть цілі кінцівки - включаючи плоских черв'яків, але також і більш високорозвинених хребетних, таких як тритони та саламандри. В основному кожна клітина тварини містить один і той же геном, тобто повний план регенерації цілого тіла з (яєчної) клітини. Саламандра може відновити цю програму. Але лише за певних умов. Тож ногу потрібно повністю ампутувати. Одного глибокого розрізу недостатньо для формування нової ноги. Але як клітини знають, коли закривати рану, а коли регенерувати кінцівку? Звідки клітина знає, де і з якою метою це потрібно? І як організм зупиняє ріст руки, коли вона досить довга?
Еллі Танака знайшла перші відповіді на ці питання. Вона визначила стовбурові клітини, які відповідають за відростання кінцівок. Для цього вона досліджує білі аксолоти. Їх шкіра настільки світла, що дослідники можуть легко спостерігати м’язові волокна, нервові шляхи та інші тканини зовні. Танака також позначив типи клітин флуоресцентними речовинами. Це дозволило їй уважно стежити за долею клітин в організмі під мікроскопом.
Після розрізання кінцівки мікроскоп виявляє цілий клубок клітин. Те, що колись було клітиною шкіри або м’язів, нервів чи судин, має переорієнтуватись і змінитися, щоб могла виникнути функціональна кінцівка. На цій фазі переорієнтації Танаці вдалося розшифрувати зв'язок між клітинами. Вона також змогла довести, що клітини регресують після ампутації. Тож м’язові клітини спочатку стають клітинами-попередниками, подібними до стовбурових клітин, перш ніж вони знову будують нові м’язи. Те саме стосується хрящів та інших типів клітин. За кілька тижнів виростає повністю функціональна нова кінцівка.
Люди та аксолотль мають однакову еволюційну історію. Тому основну здатність до регенерації слід застосовувати і до людини. Зараз Танака та її команда намагаються за допомогою мишей з'ясувати, чому вона була втрачена в процесі еволюції та чому люди не можуть виростити ногу ногу. Ссавці більше схожі на людей, ніж на аксолотль. "Початкові результати свідчать про те, що імунна система мишей і людей перешкоджає регенерації", - говорить Танака. Існують також великі відмінності в регуляції геному. "Очевидно, ссавцям важче вмикати гени, які дозволяють рости новій кінцівці".
Еллі Танака сподівається одного дня передати свої дослідження людям: "Ми хочемо, щоб клітини людини ініціювали ті самі процеси, що і в аксолотлі, - каже дослідник. - Можливо, одного разу ми можемо створити тканину зі стовбурових клітин, яка може регенерувати себе може ". Потім цю купу клітин з чашки Петрі можна було б пересадити, щоб відсутня кінцівка могла потім відрости на місці. Але до цього часу ще довгий шлях. Той факт, що Еллі Танака буде продовжувати досліджувати явище, видно з її захоплення цим дослідженням: "Процес регенерації просто чудовий".