Саламандры "научили" людей восстанавливать повреждённые ткани

Учёные придумали метод восстановления тканей, который схож со способностью саламандры регенерировать различные части тела

(фотография Camazine/Wikipedia).

Новая методика, которая перепрограммирует костные ткани и жировые клетки в мультипотентные стволовые клетки, была успешно опробована на мышах

(иллюстрация UNSW Media/Michael Whitehead).

По мнению учёных, такая терапия имеет огромный потенциал для лечения травм позвоночных дисков, а также для восстановления после сложных операций

(иллюстрация UNSW TV).

Команда учёных из Университета Нового Южного Уэльса (UNSW) нашла способ "перепрограммировать" клетки костной и жировой тканей так, чтобы они стали стволовыми. Последние могут "регенерировать" сразу несколько типов тканей.

Методика уже показала свою эффективность в экспериментах на мышах. По мнению исследователей, через несколько лет технологию можно будет применять для восстановления любых повреждённых тканей в организме человека.

Новая методика использует жировые клетки взрослого человека, которые обрабатываются веществом под названием 5-азацитидин (AZA) и тромбоцитарным фактором роста (PDGF-AB) в течение около двух дней. После этого клетки обрабатывается PDGF-AB ещё три недели.

Химическая смесь "смягчает" клетки костной и жировой тканей, оставляя их открытыми для "перепрограммирования" и превращения в индуцированные мультипотентные стволовые клетки (iMS).

После того как эти клетки вводились в повреждённую ткань, они размножались там и способствовали росту и заживлению ткани. Такая методика немного напоминает способность саламандры восстанавливать, например, свой хвост и другие части тела после их утери. (К слову, организм человека на нечто подобное тоже способен.)

Новая методика, которая перепрограммирует костные ткани и жировые клетки в мультипотентные стволовые клетки, была успешно опробована на мышах
Новая методика, которая перепрограммирует костные ткани и жировые клетки в мультипотентные стволовые клетки, была успешно опробована на мышах
(иллюстрация UNSW Media/Michael Whitehead).

В ходе многочисленных исследований учёные за последний год искали различные способы использования стволовых клеток для восстановления определённых тканей и органов, например, сердца, глаз и лёгких.

Работа учёных из UNSW отличается тем, что она основана на "превращении" клеток взрослого организма в мультипотентные стволовые клетки, что позволяет решить многие этические проблемы. Так, есть ряд вопросов, связанных с использованием эмбриональных стволовых клеток.

"Эмбриональные стволовые клетки не могут использоваться для лечения повреждённых тканей, потому что это может привести к образованию опухолей, — говорит один из авторов работы доктор Ваше Чандракантхан (Vashe Chandrakanthan). – Другая проблема в том, что при генерации стволовых клеток необходимое требование – использовать вирусы при преобразовании клеток в стволовые клетки, что клинически недопустимо".

 

Команда учёных планирует начать испытания своей методики на людях в следующем году. По словам специалистов, если технология себя оправдает, и её можно будет применять для лечения людей, то она, очевидно, совершит революцию в регенеративной медицине.

Отметим, что другая команда исследователей из Японии и Америки впервые определила механизм, с помощью которого тритоны могут регенерировать "утраченные" части тела. По словам учёных, это исследование может дать ключ к обнаружению механизма регенерации мышц у млекопитающих.

Специалисты выяснили в исследовании значение двух типов клеток, которые играют ключевую роль в регенерации мышц тритона: скелетные мышечные волокна клеток (SMFCs) и мышечные стволовые, или прогениторные клетки (MPCs). Последние являются "спящими" клетками, которые живут в мышечных волокнах и могут быть "завербованы" для "умножения" специальных мышечных клеток.

По мнению учёных, такая терапия имеет огромный потенциал для лечения травм позвоночных дисков, а также для восстановления после сложных операций
По мнению учёных, такая терапия имеет огромный потенциал для лечения травм позвоночных дисков, а также для восстановления после сложных операций
(иллюстрация UNSW TV).

Специалисты уточняют, что деятельность MPC оценивалась после сбора тканей и "окрашивания" клеток разными красителями. Учёные выращивали несколько групп тритонов, а затем животным под анестезией отсекали конечности. Выяснилось, что тритоны помладше регенерируют свои ткани посредством MPC, а взрослые – SMFC.

По словам исследователей, эти регенеративные способности вряд ли будут воссозданы у людей. Но понимание природы этих процессов может помочь в создании метода искусственной регенерации тканей у млекопитающих и заживлению ран.

Первое исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, второе – в издании Nature Communications.