Это проявили опыты над зародышами лягушек. Когда зародыш имеет всего только нескольких сотен клеток, из него можно вырезать часть ткани, которой уготована участь стать шкурой, и поместить ее в область мозга. И эта ткань станет частью мозга. Если же схожая операция делается с более зрелым зародышом, то из клеток кожи все равно развивается кожа -- прямо среди мозга. Так как судьба этих клеток уже предопределена.
Для большинства организмов клеточная специализация, из-за которой одна клеточка становится клеточкой иммунной системы, а другая, скажем, частью шкурки -- это дорога с однобоким движением, и клеточки придерживаются собственной "специализации" до самой погибели.
А клеточки земноводных могут направить время назад и возвратиться к тому моменту, когда назначение могло поменяться. И если тритон либо саламандра утратили лапу, на покоробленном участке тела клеточки костей, шкуры и крови становятся клеточками без отличительных признаков. Вся эта масса вторично "новорожденных" клеток (ее именуют бластемой) начинает усиленно делиться. И в согласовании с нуждами "текущего момента" становиться клеточками костей, шкуры, крови... Чтоб стать в конце новейшей лапой. Лучше прежней.
До печенки дошло
Как у человека? Понятно только два вида клеток, которые могут регенерировать, -- это клеточки крови и клеточки печени. Но тут принцип регенерации другой. Когда зародыш млекопитающего развивается, чуть-чуть клеток остается в стороне от процесса специализации. Это -- стволовые клеточки. Они владеют способностью пополнять припасы крови либо отмирающих клеток печени. Костный мозг тоже содержит стволовые клеточки, которые могут становиться мышечной тканью, жиром, костями либо хрящами -- зависимо от того, какие питательные вещества им даются. По последней мере в кюветах.
Если ввести клеточки костного мозга в кровь мыши с покоробленными мускулами, эти клеточки собираются в месте повреждения и выправляют его. Вобщем, что правильно для мыши, неприменимо к человеку. Как досадно бы это не звучало, мышечные ткани взрослого человека не восстанавливаются.
А некие мыши -- могут
Есть ли шансы на то, что тело человека обретет способность регенерировать недостающие части? Либо схожее остается уделом научной фантастики?
Совершенно не так давно ученые твердо знали, что млекопитающие не могут регенерировать. Все поменялось совсем внезапно и, как нередко бывает в науке, совсем случаем. Иммунолог Элен Хебер-Кац из Филадельфии в один прекрасный момент отдала собственному лаборанту обыденное задание: проколоть уши лабораторным мышам, чтоб нацепить им ярлыки. Через пару недель Хебер-Кац пришла к мышам с готовыми ярлыками, но... не отыскала в ушках дырочек. Естественно, доктор устроила выволочку собственному лаборанту и, несмотря на его клятвы, сама взялась за дело. Прошло несколько недель -- и изумленному взгляду ученых предстали чистейшие мышиные ушки без всякого намека на заживленную ранку.
Этот странноватый случай принудил Хербер-Кац сделать совсем неописуемое предположение: а что если мыши просто регенерировали ткани и хрящи для наполнения ненадобных им дырок? При пристальном рассмотрении выяснилось, что в покоробленных участках ушей находится бластема -- такие же неспециализированные клеточки, как у земноводных. Но мыши --млекопитающие, они не должны бы иметь такие возможности...
Как другие части тела? Доктор Хебер-Катц отрезала мышкам кусок хвоста и... получила 75-процентную регенерацию!
Может быть, вы ожидаете, что на данный момент я расскажу, как доктор отрезала мышиную лапку... Зря. Причина явна. Без прижигания мышь просто умрет от большой утраты крови -- за длительное время до того, когда начнется (если вообщем начнется) регенерация потерянной конечности. А прижигание исключает возникновение бластемы. Так что полный перечень регенерационных возможностей катцевских мышей узнать не удалось. Но и это уже много.
Но только, бога ради, не режьте хвосты своим домашним мышам! Так как в филадельфийской лаборатории живут особые питомцы -- с покоробленной иммунной системой. И вывод из собственных опытов Хебер-Катц сделала таковой: регенерация присуща только животным с уничтоженными Т-клетками (клеточками иммунной системы).
А у земноводных, кстати, вообщем нет никакой иммунной системы. Означает, конкретно в иммунной системе и коренится разгадка этого парадокса. Млекопитающие имеют такие же нужные для регенерации тканей гены, как и земноводные, но Т-клетки не позволяют этим генам работать.
Доктор Хебер-Катц считает, что организмы сначало имели два метода исцеления от ран -- иммунную систему и регенерацию. Но в процессе эволюции обе системы стали несовместимы вместе -- и пришлось выбирать. Хотя регенерация может на 1-ый взор показаться наилучшим выбором, Т-клетки для нас -- насущней. Ведь они -- основное орудие организма против опухолей. Что толку быть способным отращивать для себя поновой потерянную руку, если сразу в организме будут бурно развиваться раковые клеточки?
Выходит, что иммунная система, защищая нас от зараз и рака, сразу подавляет наши возможности к "саморемонту".
На какую клеточку надавить.
Дорос Платика, глава бостонской компании Ontogeny, уверен, что в один прекрасный момент мы сможем запустить процесс регенерации, даже если и не усвоим все его детали до конца. Наши клеточки хранят внутри себя прирожденную способность отращивать новые части тела, точно так, как они это делали в процессе развития плода. Аннотация по выращиванию новых органов записана в ДНК каждой из наших клеток, нам просто необходимо вынудить их "включить" свою способность, а далее процесс сам позаботится о для себя.
Спецы Ontogeny работают над созданием средств, включающих регенерацию. 1-ое -- готово и, может быть, скоро будет разрешено к продаже в Европе, США и Австралии. Это -- фактор роста под заглавием OP1, он провоцирует рост новейшей костной ткани. OP1 поможет при лечении сложных переломов, когда две части сломанной кости очень не совпадают вместе и поэтому не могут срастись. Нередко в таких случаях конечность отрежут. Но OP1 провоцирует костную ткань так, что она начинает расти и заполняет собой просвет меж частями сломанной кости.
Все, что необходимо сделать докторам, -- это подать сигнал, чтоб костные клеточки "росли", а тело само знает, сколько необходимо костной ткани и где. Если такие сигналы роста отыскать для всех типов клеток, отрастить новейшую ногу можно будет с помощью нескольких инъекций.
Когда нога станет взрослой?
Правда, на пути к настолько светлому будущему есть пара ловушек. Во-1-х, стимулирование клеток к регенерации может привести к появлению рака. Земноводные, не имеющие иммунной защиты, как-то по другому защищены от рака -- заместо опухолей у их растут новые части тела. Но клеточки млекопитающих так просто поддаются бесконтрольному обвальному делению...
Другая ловушка -- это неувязка времени. Когда у зародышей начинают расти конечности, хим вещества, диктующие форму новейшей конечности, просто распространяются по крохотному телу. У взрослых людей расстояния существенно больше. Можно решить эту делему, сформировав очень небольшую конечность, и потом начать ее растить. Конкретно так и поступают тритоны. Для выкармливания новейшей конечности им требуется всего пара месяцев, но мы-то ведь малость больше. Сколько времени будет нужно человеку, чтоб вырастить новейшую ногу до обычного размера? Английский ученый Джереми Брокс считает, что не меньше 18 лет...
А вот Платика более оптимистичен: "Я не вижу предпосылки, по которой нельзя отрастить новейшую ногу за считанные недели либо месяцы".Так когда же докторы сумеют предложить инвалидам новейшую услугу -- отращивание новых ног и рук? Платика гласит, что через 5 лет.
Неправдоподобно? Но ведь если б 5 годов назад кто-то произнес, что будут клонировать человека, никто бы ему не поверил... Но позже была овечка Долли. А сейчас мы, забыв об удивительности самой этой операции, обсуждаем совершенно другую делему -- имеют ли право правительства приостановить научный поиск? И приневолить ученых находить для уникального опыта клочок экстерриториального океана? Хотя есть и совсем внезапные ипостаси. К примеру стоматология. Неплохо бы если потерянные зубы отрастали... Этого и достигнули японские ученые.
Система их исцеления, по инфы ИТАР-ТАСС, базирована на генах, которые отвечают за рост фибропластов - тех тканей, что вырастают вокруг зубов и держат их. Как докладывают ученые, поначалу они проверили собственный способ на собаке, у которой за ранее развили томную форму парадонтоза. Когда все зубы выпали, пораженные участки обработали веществом, в состав которого входят эти самые гены и агар-агар - кислотная смесь, обеспечивающая питательную среду для размножения клеток. Спустя 6 недель у пса прорезались клыки. Таковой же эффект наблюдался у мортышки со стесанными до основания зубами. По словам ученых, их способ намного дешевле протезирования и в первый раз позволяет возвратить в прямом смысле свои зубы большому числу людей. В особенности если учитывать, что после 40 лет склонность к пародонтозу появляется у 80 процентов населения планетки
