Аксолотли, личинки земноводных-амбистом, умеют полноценно восстанавливать утраченные конечности. За несколько недель их тело создает точную копию утраченной лапы. Ученые давно исследуют амфибий, чтобы понять, как именно происходит регенерация, в частности, как клетки «помнят» форму и порядок частей тела.
Исследователи под руководством Джеймса Монагана из Северо-Восточного университета (США) нашли важную подсказку: архитектурой регенерации управляет концентрация ретиноевой кислоты, которая задает, где вырастет сустав, а где — ступня. Работа опубликована в Nature Communications.
Это форма витамина A, которая участвует в развитии эмбриона. У аксолотля она регулируется с помощью белка CYP26b1, который «гасит» избыток вещества, помогая сформироваться правильным сегментам конечности. Если ретиноевой кислоты слишком много, нога может вырасти слишком длинной или с повторяющимися участками, если мало — недоразвитой.
Важно, что тот же механизм работает и у людей: ретиноевая кислота влияет на развитие тела еще до рождения. А ее избыток — причина, по которой препарат изотретиноин (он же Accutane), применяемый при акне, запрещен во время беременности.
Ученые давно ищут способ запустить у человека регенерацию, как у аксолотля. Почти все гены, отвечающие за восстановление лапы у саламандры, есть и в ДНК человека. Но у людей они обычно «выключены» после рождения. Секрет аксолотля — в умении активировать их при необходимости.
Возможно, не нужно переписывать тысячи генов — достаточно одной команды, чтобы клетки вспомнили, как они работали в эмбрионе.
В будущем такие знания могут помочь лечить не только ампутации, но и ожоги, тяжелые раны, а также использоваться в борьбе с раком — опухоли и регенерация во многом используют схожие механизмы роста тканей.
Ранее Наука Mail рассказывала, как нейропротез сетчатки вернул зрение мышам.