Фото из открытых источников
Согласно новой статье, опубликованной в Science, ученые вырастили «мини-рога» у мышей, вставив гены оленя в геном мыши. Результаты показывают, что млекопитающие, утратившие способность к регенерации органов, все еще могут содержать некоторые регенеративные гены, и что можно использовать быстрый рост рогов в других целях.
Рога, вырастающие на 2,75 сантиметра в день, являются одной из самых быстро регенерирующих тканей в животном мире и дают прекрасное представление о том, как млекопитающие могут регенерировать клетки на регулярной основе. Рога особенно интересны, потому что млекопитающие в целом утратили способность регенерировать органы и большинство других тканей, поэтому большой придаток, который регулярно отрастает, дает беспрецедентное представление о том, как может работать регенеративная медицина для костей.
В погоне за регенеративными лекарствами китайский исследователь Тоа Цинь и его коллеги глубоко погрузились в механику рогов пятнистого оленя, которые отрастают каждый год, прежде чем сбрасываются. При этом они создали регенеративный «атлас» рогов пятнистого оленя, изолировав несколько отдельных клеток и генов, которые имеют решающее значение для развития ткани рогов.
За десять дней до того, как рога были сброшены, исследователи определили один тип стволовых клеток, который был очень активен в регенерации, и они оставались в рогах вскоре после сбрасывания. Однако к пятому дню после выделения появился новый подтип стволовых клеток.
После определения нескольких стадий роста команда взяла стволовые клетки с наибольшим потенциалом повторного роста (которые оказались из сброшенных рогов возрастом около пяти дней) и культивировали их в чашке Петри, прежде чем имплантировать их в голову мышей.
Через 45 дней у мышей развились четко опознаваемые мини-рога благодаря стволовым клеткам, дифференцирующимся в костно-хрящевую ткань, которая является неотъемлемой частью восстановления переломов костей. Рога быстро удлинялись, демонстрируя исследователям генетические механизмы, которые привели к их развитию, и давая представление о том, как их можно использовать в медицине костей человека.
Такое лечение может вызвать этические опасения по поводу межвидовой имплантации клеток, а также серьезных испытаний на безопасность, которые потребуются, прежде чем его можно будет представить на утверждение. Однако если удастся раскрыть механизмы, лежащие в основе регенерации, вполне возможно, что аналогичные гены можно будет найти и у млекопитающих.
Хотя результаты нельзя прямо перевести на восстановление сломанных ног, они дают совершенно новый взгляд на то, как именно млекопитающие могут регенерировать ткани, как с помощью механизмов в наших геномах, так и с небольшой помощью стволовых клеток рогов.
