Вернуть утраченное?

В отличие от ящериц, легко отращивающих новый хвост взамен потерянного, люди не могут регенерировать органы. Что значило бы умение искусственно инициировать регенерацию для медицины, объяснять излишне.

Детская забава - изловить в траве ящерицу и прищемить ей хвост. Хвост останется в руке, а ящерица - шмыг под камень. Ящерицы спокойно отдают хвосты, чтобы не сгинуть целиком, и столь же спокойно отращивают их заново.

Механизм регенерации исключительно интересен: рана затягивается особыми клетками, образующими многослойную защитную структуру. Скрытые под ней клетки мускульной, нервной и соединительной ткани теряют свои уникальные характеристики и преобразуются во что-то сродни стволовым клеткам. С этого момента начинается рост новой конечности. Птицы и млекопитающие, однако, этого свойства лишены. Заживать могут очень тяжёлые раны, однако происходит рубцевание, а не полная регенерация.

Среди биологов бытует мнение, что если докопаться до сути восстановительных процессов, то можно научиться искусственно инициировать регенерацию органов и у человека. Что это означает для медицины, да и, возможно, всей дальнейшей эволюции человека, объяснять кажется излишним.

Недавно учёные из калифорнийского Института биологических исследований им. Солка сообщили, что им, похоже, удалось найти генетический "переключатель", который открывает дорогу к регенерации у тех видов живых существ, каковые обычно не способны на полноценное восстановление утраченных конечностей.

Команда исследователей во главе с доктором Ясухико Каваками проводила серию экспериментов над цыплятами и лягушками. Интенсивной активации подвергался набор генов, ответственных за общее развитие организма и предположительно связанных с восстановительными процессами в организме. Этот набор называется путь передачи сигналов Wnt.

Когда эти гены активировали у зародышей цыплят, у которых были удалены зачатки крыльев, эти крылья снова начинали отрастать.

У лягушек, которые, будучи ещё головастиками, способны отращивать новые конечности, а во взрослом состоянии уже нет, активация вышеуказанных генов способствовала продлению периода, когда была возможна регенерация.

По словам Каваками, есть вероятность, что получив контроль над Wnt, можно заставить регенерировать ту ткань, которая обычно на это неспособна. А это означает возможность сращивать повреждённый позвоночник у человека, лечить болезни Паркинсона, Альцгеймера и их злополучные разновидности и так далее.

Успех Каваками весьма и весьма шаток: активизация гена имеет смысл только на определённом этапе развития зародыша и только в течение строго определённого промежутка времени. От этого зависит, как пойдёт процесс регенерации и пойдёт ли он вообще.

В ходе эксперимента, например, был эпизод, когда слишком длительная искусственно спровоцированная экспрессия генов привела к тому, что начали развиваться ненормальные конечности. Если гены активизировались слишком поздно, то регенерации не происходило вообще.

Ну и, самое главное: эксперименты проводились с зародышами, чьи клетки, очевидно, намного более пластичны и приспособлены к регенерации. Во взрослых организмах всё обстоит сложнее.

Взрослеющий организм у любых существ постепенно теряет и пластичность, и способности к восстановлению тканей. Некоторые способности к восстановлению есть у всех. Даже дети в возрасте до пяти лет способны иногда (если лечение велось верно) отращивать новые кончики пальцев. В более зрелом возрасте такого не бывает.

Биологи согласны, что сигнальные гены Wnt играют в процессе регенерации наиболее важную роль. Однако, по всей видимости, имеются и другие, не менее важные, но пока не известные факторы, необходимые для того, чтобы запустить реконструкцию взрослой, полностью дифференцированной ткани.

Есть две популярные теории, которые объясняют, почему теплокровные животные не могут регенерировать утраченные органы.

Первая состоит в том, что выбор в пользу рубцевания вместо регенерации был сделан в процессе естественного отбора. При получении серьёзной травмы у теплокровных начинается сильная иммунная реакция (воспаление вокруг раны); возникновение волокнистой рубцевой ткани, в свою очередь, способствует замедлению кровотечения и препятствует занесению инфекции в кровоток.

Ящерицы же, потеряв хвост, кровью не истекают. Ни у одного из биологических видов, способных к регенерации, воспаления вокруг ран не отмечается. У теплокровых же для регенерации требуется подавить нормальную имунную реакцию, иначе организм отторгнет новообразующуюся ткань.

Второй вариант объяснения сводится к следующему: при регенерации возле травмированного участка возникает большое количество быстро делящихся клеток. То же самое происходит и при формировании раковых опухолей. Возможно, отказ от регенерации поставил барьер смертоносным процессам, в равной степени затруднив живым организмам и путь к восстановлению, и путь к самоубийству.