Ученые приблизились к возможности регенерации конечностей

Время на прочтение: 3 минут(ы)

Аксолотли обладают сверхспособностью: очаровательные, вечно улыбающиеся саламандры способны к регенерации конечностей и некоторых органов всего за несколько недель. В ходе нового исследования, которое, по словам ученых, может однажды помочь людям, исследователи выяснили, как животным это удается.

Джеймс Монаган, биолог из Северо-Восточного университета:

Этот вид особенный. Земноводные действительно стали обладателями некоторых экстремальных способностей, которыми обладают некоторые животные.

Монахан и его команда генетически модифицировали аксолотлей, чтобы земноводные светились в темноте. Таким образом ученые хотят определить молекулярные пути, которые позволяют животным отращивать конечности заново. Метод помог им определить молекулу под названием ретиноевая кислота — производное витамина А, которое, кстати, содержится во многих средствах по уходу за кожей, — как ключевой ингредиент для регенерации конечностей и изучить ее роль. Результаты их работы были опубликованы во вторник в журнале Nature Communications.

В ходе работы было обнаружено, что ретиноевая кислота помогает аксолотлю определить, какой тип конечности нужно отрастить заново. Т.е. у животного не вырастает новая лапа, если нужно только стопа.

Кэтрин Маккаскер, специалист по биологии развития из Массачусетского университета в Бостоне (не принимала участия в исследовании):

Это очень серьезный вопрос, который всегда интересовал биологов, занимающихся развитием и регенерацией: как регенерирующая ткань узнает и создает схему того, чего именно не хватает?

Чтобы ответить на этот вопрос, ученым пришлось делать не самые приятные вещи… “Важно отметить, что после ампутации конечности они не проявляют признаков боли или дистресса, как это могло бы быть у млекопитающих, и полностью восстанавливаются в течение нескольких недель”, — рассказал Монахан в интервью для Washington Post.

Монахан и его команда протестировали эффект от добавления различных уровней ретиноевой кислоты аксолотлям с ампутированными конечностями, которые, в результате, стали “похожими на франкенштейнов”. При добавлении слишком большого количества кислоты у одного аксолотля из лапы выросла дополнительная конечность.

Исследователи обнаружили, что у саламандр есть градиент содержания ретиноевой кислоты в лапах. Ближе к плечам уровень ретиноевой кислоты выше, а количество молекулы уменьшается ближе к кистям. Исследование показало, что фермент под названием CYP26B1 расщепляет ретиноевую кислоту и контролирует, сколько ее содержится в каждой части тела. Таким образом, при небольшом количестве ретиноевой кислоты у саламандры образуется только палец, в то время как при большем количестве образуется целая лапа.

Исследователи также определили важный для этого процесса ген под названием Shox — это один из генов, на которые воздействует ретиноевая кислота в клетках аксолотля. Когда уровень передачи сигналов ретиноевой кислоты у аксолотлей повысился, включился ген Shox. Это говорит о том, что именно он является ключевой частью процесса регенерации конечностей у аксолотлей.

Из заявления ученых:

Данные свидетельствуют о том, что именно доступ к соответствующим генам после травмы приводит к регенерации конечностей.

У людей также есть ретиноевая кислота и ген Shox. Это означает, что гипотетически у нас есть аналогичная генетическая способность, которые позволяют аксолотлям отращивать части тела заново — проблема в том, как раскрыть их способности. Как только ученые это выяснят, это может привести к “…восстановлению большего регенеративного потенциала, чем мы наблюдаем в настоящее время”, — рассказа Томас Рандо, директор Центра исследований стволовых клеток при Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, который не принимал участия в исследовании.

Монахэн в своей публикации добавляет, что он может представить себе будущих исследователей, разрабатывающих пластырь, который перепрограммировал бы человеческие клетки для регенерации конечности, а не для создания рубцовой ткани после тяжелой травмы.

До того, чтобы люди смогли отращивать недостающие конечности, еще далеко, но дальнейшие фундаментальные исследования, подобные этому, приближают нас к этому моменту.

Исследование возможности регенерации конечностей

Больше позитивные новости в науке
Опыт с титановым сердцем признан успешным

---

Источник:
https://www.nature.com/articles/s41467-025-59497-5
https://www.popsci.com/health/limb-regeneration-chemical-axolotls/
https://www.nationalgeographic.com/health/article/axolotl-regrow-limbs-retinoic
-acid-human-medicine

♯ позитивные новости в науке ♯ хорошие новости науки