Учёные отрастили лягушке ампутированную конечность

Успешные эксперименты по регенерации приближают науку к возможности помогать таким же образом и человеку. Специалисты из Университета Тафтса на протяжении нескольких лет работают с гладкими шпорцевыми лягушками (Xenopus laevis). Им уже удалось научить их возвращать утраченные конечности. Для головастиков и самых юных представителей этого вида задача является легкой, но взрослые особи шпорцевых лягушек эту способность утрачивают. Подопытными животными стали 115 половозрелых самок X. laevis размером от 5 до 6,25 см, которым ампутировали одну лапку. Их на некоторое время поместили в емкости с антибиотиком, что позволило безболезненно пережить последующую процедуру ампутации и исключить заражение.

Затем земноводные были разделены на три группы. В центре исследования были лягушки, получившие на место ампутированной лапки колпачки-биореакторы из силикона и паутинного шелка. Внутри находился гидрогель, над формулой которого биоинженеры работают уже несколько лет. Это своеобразный коктейль из сигнальных белков, которые воздействуют на генетический код и активируют утраченные механизмы регенерации. Кроме того, препарат не позволяет фиброзной ткани затянуть рану. Вторая группа лягушек получила пустые колпачки, а контрольной группе не досталось ничего. Через 24 часа устройства были удалены, всех лягушек поместили сначала в раствор, содержащий тщательно выверенный набор медикаментов, а потом они 18 месяцев жили в воде, имитирующей их естественную среду. В течение всего этого времени ученые оценивали восстановление структуры мягких тканей и регенерацию костей.

При всей кажущейся жестокости эксперимента он необходим для того, чтобы развивать науку на благо человека. Все операции были одобрены соответствующими комитетами университета.

Результаты по лягушкам из второй и контрольной группы оказались предсказуемыми: культи покрылись фиброзной тканью. А вот у земноводных из первой группы отросли полноценные лапки, имеющие нервы, кровеносные сосуды и костные структуры. Они двигались совершенно естественно и обладали тактильными ощущениями, а сами лягушки пользовались ими так же, как если бы конечности были оригинальными. Найденные «недочеты»: чуть меньший размер новой лапки и чуть менее отчетливая форма пальцев – могут объясняться прекращением эксперимента при продолжающемся процессе регенерации. Однако правила очерчивают определенные временные рамки для опытов над животными, и все лягушки были подвергнуты безболезненной эвтаназии.

Эта технология, хотя и основана на природной способности амфибии к регенерации, может помочь выращивать конечности и людям. Для этого потребуются новые исследования и новые эксперименты. Ранее тот же вид лягушек позволил создать первых в мире самовоспроизводящихся «ксеноботов».