Новый метод помог лягушкам регенерировать ампутированные конечности: потенциал для терапии у людей

Взрослые ткани человека, в отличие от тканей саламандр, обычно не регенерируют — потеря конечности необратима. Хотя протезы и бионические технологии развиваются, они не могут восстановить осязание или полностью заменить естественную конечность.

В нашем исследовании, опубликованном в Science Advances, мы показали, что всего 24 часа разработанного нами лечения достаточно для регенерации полностью функциональных и чувствительных к прикосновениям конечностей у лягушек.

Запуск регенерации

Мы предположили, что создание контролируемой среды, имитирующей условия раннего развития, может подавить образование рубцов и позволить телу реактивировать "спящие" сигналы регенерации.

Для этого мы разработали носимое устройство из шелкового гидрогеля, которое создает изолированную камеру на месте раны. Устройство было загружено коктейлем из пяти препаратов, участвующих в нормальном развитии животных и росте тканей.

Результаты эксперимента

Мы протестировали устройство на африканских шпорцевых лягушках — виде, который, как и человек, не регенерирует конечности во взрослом возрасте. Устройство прикрепляли к культе на 24 часа.

В течение последующих 18 месяцев у обработанных лягушек наблюдалась регенерация конечностей, включая:

• Формирование пальцевидных выростов.
• Значительное восстановление нервов, костей и кровеносных сосудов.
• Восстановление реакции на легкое давление (чувство осязания).
• Возвращение к нормальному плавательному поведению.

Контрольные группы:

• Лягушки, получившие устройство без коктейля препаратов, показали ограниченный рост конечности без функционального восстановления.
• Лягушки без какого-либо лечения не регенерировали конечности, оставшись с нечувствительными и нефункциональными культями.

Ограничения и перспективы

Регенерированные конечности не были идеальны (например, кости иногда были фрагментированы). Это указывает на то, что для полной регенерации могут требоваться дополнительные молекулярные сигналы, а сам метод можно оптимизировать.

Наше лечение далеко от применения у людей и эффективно только при немедленном применении после травмы. Однако понимание сигналов, позволяющих клеткам регенерировать, открывает трансформационные перспективы для медицины — от восстановления тканей сердца после инфаркта до мозга после инсульта.