Как отрастить заново ампутированную руку или ногу?

• В наше несовершенное время идея о регенерации утраченных человеком конечностей выглядит как нечто со страниц научной фантастики.
• Однако некоторые эксперты не без оснований верят в то, что однажды такая фантазия станет медицинской реальностью.
• Недавние научные открытия дают понять, что чудо может таиться в генах, которые у нас те же, что и у очень дальних «родственников» по миру животных.

Несмотря на то, что от природы своей люди не способны отращивать утерянные или удаленные ноги и руки, существует ряд видов позвоночной и беспозвоночной фауны, для которых такая регенерация – естественное дело.

В число таких «удачливых» тварей входят, например, иглокожие животные (морские звезды и голотурии), некоторые виды рыб, а также земноводные – в т.ч. аксолотли и тритоны. Эти существа, конечно, страшно далеки от человека разумного по физиологии и анатомии, однако не стоит забывать, что у нас с ними имеется общий эволюционный предок и множество общих генов в составе ДНК, некоторые из которых, просто говоря, «спят».

Кроме того, способность людей к регенерации нельзя назвать полностью утраченной. Это, к примеру, возможность отращивать кончики пальцев и заживлять раны.

Недавно американские ученые из биологической лаборатории MDI, что в штате Мэн, применили сложные генетические и вычислительные методы для подробного изучения механизмов восстановления тканей у трех видов животных: отращивания хвостовых плавников у рыбки данио, грудных плавников у африканских лучеперов, а также регенерации передних лап у амфибии аксолотля. Группа профессора Бенджамина Кинга занялась поиском генетической сигнатуры, ответственной за чудесные качества упомянутых существ.

Изучив гены и процессы регенерации, специалисты пришли к удивительному результату. Оказалось, что в основе восстановления тканей у столь разных биологических видов (их общий предок существовал около 420 миллионов лет назад) лежат весьма схожие процессы.

Особый интерес биологов вызвали скопления живых клеток, известные под названием «регенерационная бластема». В состав бластемы входят неспециализированные клетки, служащие своего рода зачатками для возобновляемых тканей организма. В составе бластемы у данио, лучепера и аксолотля специалисты обнаружили группы генов, контролируемых так называемыми микро-РНК. Эти недавно открытые вещества, сравнительно короткие полимеры, не кодируют специфические белки, но служат для тонкой настройки процессов экспрессии различных генов.

После испытания оных генов в работе (в процессе отращивания плавников и лап) выяснилось, что наиболее сильно проявляет себя у всех трех видов животных секция микро-РНК, известная как miR-21. Это вещество в ходе эволюции жизни на Земле было «законсервировано», поэтому его можно обнаружить и в организмах людей. То есть, перспективная задача науки заключается в том, чтобы научиться манипулировать работой miR-21 в человеческих тканях – нужны лишь время и, разумеется, деньги на подобные изыскания, как утверждает профессор Кинг.

В ходе изучения упомянутых процессов можно, во-первых, научиться ускорять естественное заживление ран, уменьшая при этом боль и избегая рисков инфицирования. Во-вторых, при ампутации руки или ноги обычно повреждаются нервные волокна. Если научиться эти нервы восстанавливать, то возможно создание протезов, обладающих чувствительностью, приближенной к таковой у живых конечностей. Но, к сожалению, в настоящее время в США значительно сокращаются ассигнования на научные исследования, что способно затормозить процесс превращения фантастики в действительность.