Скрытые регенеративные способности есть у каждого человека. Учёные нашли способ их активировать

Способность отращивать утерянные конечности считается биологическим пределом для человека и других млекопитающих. Саламандры могут восстановить целую лапу. Рыбы и тритоны — тоже. Человек же на серьёзную травму отвечает рубцом. Быстро, надёжно, но безвозвратно. Новое исследование Техасского университета A&M, опубликованное в Nature Communications, утверждает: этот предел, возможно, не абсолютен. Способность к регенерации у млекопитающих не утеряна. Она скрыта внутри обычного процесса заживления. И её можно разбудить.

Исследователи Кен Мунэока и его коллеги создали двухэтапную последовательность лечения, которая запустила отращивание костей, суставов и связок. Восстановленные ткани не были идеальной копией утраченных — они не сформировались в идеальную форму. Но были восстановлены все основные компоненты: кость, сухожилие, связка, сустав. Именно те структуры, которые отсутствовали после ампутации.

Когда млекопитающее получает травму, организм реагирует фиброзом. Клетки фибробластов быстро закрывают рану и создают рубцовую ткань. Это быстрое закрытие защищает организм от инфекции и кровопотери, но оно же предотвращает восстановление утраченных структур. У животных, способных к регенерации, похожие клетки собираются в бластему — временную структуру, которая служит фундаментом для роста новой ткани. «Словно эти клетки могут двигаться в двух разных направлениях, — объясняет Мунэока. — Они могут сделать рубец или бластему. Наше исследование сосредоточилось на перенаправлении поведения фибробластов, уже присутствующих на месте травмы».

Первым шагом стало применение фактора роста фибробластов 2 после закрытия раны. Исследователи позволили организму завершить обычное заживление, а затем «изменили то, что происходит дальше». Фактор роста 2 побудил образование структуры, напоминающей бластему, — то, что обычно не появляется у млекопитающих после такого типа травм. Через несколько дней исследователи применили второй компонент — костный морфогенетический белок 2, который заставил клетки начать строительство новых тканевых структур.

Главный вывод выходит за рамки конкретного эксперимента. Регенерация может не требовать добавления внешних стволовых клеток — распространённая цель в регенеративной медицине. «Вам не нужно извлекать стволовые клетки и вставлять их обратно, — говорит Мунэока. — Они уже там. Вам просто нужно научиться заставлять их вести себя так, как вы хотите». Соавтор исследования Ларри Сува добавляет: «Клетки, которые мы считали незапрограммируемыми, на самом деле программируемы. Способность не отсутствует — она просто скрыта».

Исследователям также удалось заставить клетки формировать структуры за пределами их исходного расположения. Этот процесс, известный как переопределение положения, важен во время эмбрионального развития. На практике это означает, что клетки, которые в норме помогают формировать одну часть тела, могут быть направлены на восстановление другой структуры после травмы.

Работа всё ещё на ранней стадии, и до отращивания пальцев или конечностей у людей далеко. Но ближайшее применение может быть более реалистичным: уменьшение рубцевания и улучшение заживления тканей. Поскольку костный морфогенетический белок 2 уже одобрен для некоторых медицинских применений, а фактор роста фибробластов 2 находится в клинических испытаниях, путь к исследованиям на людях может быть короче, чем для совершенно новых методов лечения.

Если способность к регенерации действительно дремлет в каждом человеке, почему эволюция её отключила? Быстрый рубец спас жизнь в те мгновения, когда у саламандры есть часы на восстановление. Но может быть, отключение регенерации — это не потеря, а защита от рака? Бесконтрольное деление клеток, необходимое для отращивания конечности, — это тот же механизм, что и рост опухоли. Возможно, природа сделала выбор: лучше рубец, чем риск рака. И теперь учёные, пытаясь вернуть утраченную способность, играют с огнём, который был погашен миллионы лет назад. Что они разбудят вместе с регенерацией?