Пристрій, що допомагає відновлювати кінцівки жаб
Американські дослідники розробили пристрій, який може стимулювати часткову регенерацію задніх кінцівок дорослих африканських водних жаб, стимулюючи регенеративні тканини в місці ампутації. Отримані дані є першим кроком до стимулюючих клітин терапії.
Група американських вчених створила пристрій, який може викликати часткову регенерацію кінцівок у дорослих африканських водних жаб (Xenopus laevis), стимулюючи регенеративну тканину в місці ампутації. Їхні висновки, опубліковані в Cell Reports 6 листопада, представляють нову модель для тестування «електропрепаратів» або терапії стимуляцією клітин.
"У кращому випадку дорослі жаби відроджують тонку хрящову куксу замість ампутованої кінцівки", - говорить провідний автор Майкл Левін, біолог з розвитку в Центрі відкриття Аллена Університету Тафтса. Наша процедура викликала регенеративну реакцію, якої жаби зазвичай ніколи не мали. Як результат, додаток/заміна більшої, більш структурованої ампутованої кінцівки, яку можна використовувати краще, повідомляє Science Daily.
експеримент
Вчені надрукували кремнієвий біореактор у форматі 3D і наповнили його гідрогелем - липким шаром полімерів. Вони зв’язували гідрогель з зволожуючими протеїнами шовку, що сприяють загоєнню та регенерації, а потім додавали прогестерон. Прогестерон найбільш відомий своєю роллю у підготовці матки до вагітності, але також було показано, що гормон сприяє відновленню нервів, крові та кісток.
Дослідники розділили жаб на три групи: експериментальні, контрольні та видимі. Для експериментальних та очевидних груп вони наклали пристрій на жаб відразу після ампутації. В експериментальній групі біореактор вивільняв прогестерон у місці ампутації. У всіх випадках вони виймали пристрої через 24 години.
Проаналізувавши жаб в експериментальній групі в різний час протягом 9,5 місяців, вони помітили, що біореактор викликав ступінь регенерації кінцівок, якої не спостерігалося в інших групах. Замість типової колосоподібної структури лікування призвело до формування структури, розташованої ближче до повністю сформованої кінцівки, ніж могла б створити нормальна регенерація.
Відроджені кінцівки були більш розвиненими
Левін та його команда більш детально проаналізували регенеровані структури, використовуючи молекулярний та гістологічний аналізи. Вони побачили, що, на відміну від контрольної та видимих груп, регенеровані кінцівки жаб, оброблених біореактором, були товщі, з більш розвиненими кістками, іннервацією та васкуляризацією. Аналізуючи відеозаписи жаб, вони також помітили, що вміють плавати більше, ніж в інших групах. РНК-аналіз показав, що біореактор змінив експресію гена, який відбувається в клітинах в місці ампутації. "Те, що ми демонструємо за допомогою цього підходу, полягає в тому, що, можливо, регенерація - це процес, який стане можливим ближче, ніж ми думали", - говорить провідний автор Селія Еррера-Рінкон, невролог з Університету Тафтса.