Китайские ученые впервые добились регенерации сложной ткани у мыши

Исследование команды из Национального института биологических наук в Пекине, смогли восстановить у мышей сложную ушную ткань, используя древний генетический механизм регенерации. Это достижение может открыть путь к лечению тяжелых повреждений кожи, легких, нервов и других органов. Результаты опубликованы в журнале Science.

Как мыши начали восстанавливать уши

Обычно мыши не способны к регенерации сложных тканей. Однако исследователи сравнили их с кроликами — животными, обладающими ограниченными регенеративными способностями. Оба вида после травмы образовали бластему — скопление клеток на месте раны. Но если у кроликов начался активный рост новой ткани, то у мышей процесс быстро остановился.

Решающим отличием оказалось наличие у кроликов активного гена ALDH1A2, ответственного за выработку ретиноевой кислоты — вещества, образующегося из витамина А и играющего ключевую роль в «переключении» клеток на режим регенерации. У мышей этот путь оказался практически неактивным.

«Мыши имели высокую активность генов, разрушающих ретиноевую кислоту, и почти не производили ее сами», — объяснил руководитель исследования профессор Вэй Ван.

Команда решила исправить это. Сначала мышам вводили ретиноевую кислоту напрямую — и это сработало. А затем сделали следующий шаг: добавили в их ДНК фрагмент регуляторной последовательности от кроликов — так называемый энхансер, (участок ДНК, который усиливает активность гена, расположенного рядом). В данном случае участок — активировал производство ретиноевой кислоты, который активирует ген ALDH1A2.

В результаты мыши начали сами вырабатывать ретиноевую кислоту и за несколько недель восстановили утраченные хрящи, сосуды, кожу и нервы в ухе.

Это первая демонстрация того, как можно «включить» у млекопитающего древнюю программу регенерации, утерянную в ходе эволюции.

«Мы попытались вернуть способность к регенерации, которую животные утратили миллионы лет назад», — сказал Ван.

По словам ученых, это открытие может изменить подход к лечению травм — вместо хирургического восстановления можно будет запускать внутренние механизмы роста тканей.

Ученые также заявили в пресс-релизе:

«Для врачей, лечащих боевые травмы, врожденные пороки или последствия инфаркта, возможность включить один молекулярный переключатель и стимулировать восстановление вместо простой реконструкции — это настоящий сдвиг парадигмы».

Ретиноевая кислота уже одобрена FDA для лечения некоторых видов рака и кожных заболеваний, но ее применение требует осторожности. Кроме того, одно вещество может не запустить восстановление всех органов.

«Добавление ретиноевой кислоты помогает уху, но, возможно, не сможет активировать восстановление сердца», — отметил Ван. — «Разные органы могли утратить регенерацию по разным причинам. Это головоломка, которую мы ещё только начинаем решать».

Ученые надеются, что их метод позволит в будущем запускать процессы восстановления не только у мышей, но и у человека. Однако, как подчеркивается в исследовании, путь к применению этих технологий в медицине будет долгим и требует дополнительных испытаний.