Аднаўленне частак цела азначае канец пастаянных траўмаў

Якім быў бы свет, калі б мы маглі аднавіць палец на руцэ або назе? Што, калі б мы маглі аднавіць сэрца або печань, каб замяніць пашкоджаную? Калі аднаўленне частак цела магчымае, не спатрэбіцца ні спіс донараў, ні пратэзаванне, ні рэабілітацыя, ні іншыя лекі.

Перадавая навука рэгенерацыі

Даследчыкі знаходзяць спосабы ўвасобіць мары аб аднаўленні частак цела ў рэальнасць. Аднаўленне частак цела - гэта хуткая сфера, вядомая як рэгенератыўная медыцына. Ён абяцае замяніць пашкоджаныя і хворыя тканіны і органы. Многія даследчыкі, якія праводзілі даследаванні па рэгенерацыі клеткавых тканін на жывёл, цяпер праводзяць гэта на людзях, спадзяючыся, што іх даследаванні будуць паспяховымі.

У сярэдзіне 1980-х Кен Мунеока, прафесар Універсітэта Тулейн у Новым Арлеане, штат Луізіяна, ідэнтыфікаваў гены, якія рэгулююць рост пальцаў у мышэй. Мунеока выявіў, што маладыя мышы могуць рэгенераваць палец на назе. Ён працягваў вывучаць пальцы ног мышэй з надзеяй выявіць, ці існуюць падобныя рэгенератыўныя механізмы ў дарослых людзей. У 2010 годзе лабараторыя Мунокі паказала магчымасць узмацнення рэгенератыўнай рэакцыі пальца ногі ў дарослых. «У канчатковым выніку я думаю, што мы зможам аднавіць мышыную лічбу і канечнасць. Калі мы можам аднавіць лічбу, мы зможам аднавіць сэрца і мышцы», — сказаў Мунеока.

У іншым даследаванні Кен Пос, клетачны біёлаг з Універсітэта Дзюка ў Дарэме, Паўночная Караліна, і яго калегі прадэманстравалі, што рыба даніо мае здольнасць аднаўляць пашкоджанае сэрца з бялку.

Ва Універсітэце Ілінойса ў Урбана-Шампейн даследчыкі аддзела клетак і біялогіі развіцця вывучалі безгаловых чарвякоў і перапраграмавалі чарвякоў, каб яны вырасцілі новую галаву.

Ці магчыма гэта для людзей?

Ці можна прымяняць рэгенератыўныя ўласцівасці да чалавека? Некаторыя даследчыкі настроены скептычна і асцярожна прагназуюць. Іншыя даследчыкі лічаць, што гэта не толькі магчыма, але і стане рэальнасцю праз дзесяць гадоў. «Пятнаццаць гадоў таму мы сказалі б пяцьдзесят гадоў, але цяпер можа быць і дзесяць гадоў», — сказаў Пос.

Многія не ведаюць, што людзі валодаюць здольнасцю да рэгенерацыі. Нашы целы пастаянна аднаўляюцца на клеткавым узроўні, каб ліквідаваць пашкоджанні і загаіць раны. Акрамя таго, у маленькіх дзяцей можа часам адрастаць кончык пальца або кончык пальца ногі, улічваючы, што ён быў ампутаваны. Дарослыя могуць рэгенераваць частку сваёй печані пасля пашкоджання.

Даследчыкі змаглі аднавіць клеткавыя тканіны чалавека, але толькі ў лабараторыі з дапамогай ствалавых клетак. Ствалавыя клеткі ў касцяным мозгу могуць ствараць свежыя клеткі крыві і ствалавыя клеткі ў скуры, якія могуць нарошчваць рубцовыя тканіны для запячатвання раны.

Даследчыкі з Інстытута Гладстона пры Каліфарнійскім універсітэце ў Сан-Францыска ператварылі рубцовую тканіну чалавека ў электраправодную тканіну, падобную на клеткі сэрца, якія б'юцца, у лабараторным посудзе шляхам перабудовы некалькіх ключавых генаў. Раней гэта было праведзена на мышах, якія былі пашкоджаныя сардэчнымі прыступамі; яны прагназуюць, што гэта можа дапамагчы людзям, якія пацярпелі ад сардэчных прыступаў.

Прафесар Алісія Эль Хадж, дырэктар Інстытута навукі і тэхналогій у медыцыне пры Універсітэце Кіла ў Ньюскатле, Вялікабрытанія, працуе над аднаўленнем зламаных костак і пашкоджанага храстка. Эль Хадж і яе каманда распрацавалі гель для ін'екцый, які змяшчае ствалавыя клеткі, да паверхні якіх прымацаваны малюсенькія магнітныя часціцы. Пры стымуляцыі вобласці магнітным полем яны могуць паўтарыць механічную сілу, каб косткі сталі больш шчыльнымі. El Haj спадзяецца пачаць даследаванні пацыентаў на працягу наступных пяці гадоў.

Даследчыкі з Канады спрабуюць разгадаць сакрэты рэгенерацыі ў чалавечых целах. Доктар Ян Роджэрс са шпіталя Маунт-Сінай у Таронта працуе над заменай падстраўнікавай залозы, якая будзе расці ў лабараторыі, а затым змешчана ў пацыентаў з дыябетам 1 тыпу для аднаўлення выпрацоўкі інсуліну. На гэтым этапе Роджэрс і яго каманда будуюць падстраўнікавую залозу з хірургічнай губкі, але Роджэрс прызнае, што зрабіць падстраўнікавую залозу складана. "Цяпер наша мэта - лячыць на працягу аднаго-двух гадоў", - кажа Роджэрс.

Адзіным першасным органам, які быў паспяхова перасаджаны пацыенту, з'яўляецца выгадаваная ў лабараторыі трахея, створаная са ствалавых клетак, якія выраслі на падмостках. Ствалавыя клеткі былі ўзятыя з касцявога мозгу пацыента і імплантаваны на каркас, які быў створаны шляхам выдалення клетак донарскай трахеі. Пацыентцы з Вялікабрытаніі, якая атрымала пашкоджанне трахеі пасля рэдкай формы туберкулёзу, перасадзілі вырашчаную ў лабараторыі трахею даўжынёй тры цалі. Акрамя таго, двухгадовая дзяўчынка атрымала вырашчаную ў лабараторыі трансплантацыю трахеі, зробленую з пластыкавых валокнаў і яе ўласных ствалавых клетак. На жаль, праз тры месяцы пасля аперацыі яна памерла.

Ці будзе гэта практычна?

Калі гэта стане рэальнасцю, колькі часу спатрэбіцца, каб аднавіць косць, падстраўнікавую залозу або руку? Некаторыя скептыкі сцвярджаюць, што вырошчванне новага органа зойме некалькі гадоў, і таму будзе працаёмкім і немэтазгодным. Дэвід М. Гардзінер, прафесар біялогіі развіцця і клеткавай біялогіі Каліфарнійскага ўніверсітэта ў Ірвіне, які з'яўляецца галоўным даследчыкам даследчай праграмы па рэгенерацыі канечнасцяў, не згодны. «Каб рэгенераваць, вам трэба структураваць. Фібрабласты — тып клетак, якія ўтвараюць аснову для тканіны — ствараюць план. Я думаю, што ў доўгатэрміновай перспектыве мы зможам аднаўляцца, але для гэтага нам трэба высветліць з інфармацыйнай сеткі».

Аднак казаць, што гэта адбудзецца, - гэта даць людзям безнадзейную мару. «Мы можам прадугледзець выкарыстанне ведаў для стымулявання росту органаў і тканак», — сказала Элі Танака, якая вывучае рэгенерацыю ў саламандры ў Інстытуце Макса Планка ў Германіі. "Але небяспечна казаць:" Так, мы чакаем рэгенерацыі канечнасці ".

Ці варта працягваць яго вывучэнне?

Галоўнае пытанне: "Ці варта працягваць вывучэнне рэгенерацыі чалавека? Ці будзе гэта функцыянальным?" Нягледзячы на ​​тое, што многія даследчыкі настроены аптымістычна і жадаюць прыкласці намаганні, пытанне фінансавання праекта трэба разглядаць. Мунеока сказаў, што будучы прагрэс залежыць ад таго, колькі мы гатовыя выдаткаваць, каб аднаўленне чалавека стала рэальнасцю. «Гэта пытанне прыхільнасці, магчыма гэта ці не для чалавека», — сказаў Мунеока. «Хтосьці павінен фінансаваць гэтыя даследаванні»