Моллюск Elysia cf. marginata, принадлежащий к группе фотосинтезирующих морских слизней-сакоглоссанов, демонстрирует один из самых экстраординарных случаев регенерации в животном мире. Этот вид способен на экстремальную автотомию — добровольное отбрасывание большей части своего тела. Удивительно, но отделенная голова, лишенная сердца и почти всех внутренних органов, остается живой, активно ползает и даже начинает питаться водорослями всего через несколько часов после отделения. Рана на срезе головы быстро затягивается, и самое невероятное происходит далее: в течение примерно трех недель голова отращивает совершенно новое тело, включая сердце и всю пищеварительную систему. Регенерация сердца может начаться уже на седьмой день. Этот феномен уникален тем, что в отличие от, например, ящериц, отбрасывающих хвост, морской слизень сбрасывает именно ту часть, которая содержит жизненно важные органы. Отброшенное же тело, в котором остается сердце, может сохранять подвижность и реагировать на прикосновения в течение нескольких дней или даже месяцев, но отрастить новую голову не способно. Успех регенерации, однако, зависит от возраста моллюска — более молодые особи справляются с этим лучше. Ученые предполагают, что ключевую роль в выживании головы без внутренних органов и последующем восстановлении всего тела играет клептопластия — способность сакоглоссанов похищать хлоропласты из водорослей, которыми они питаются, и использовать их для фотосинтеза, получая таким образом энергию. По предположениям ученых, такой механизм автотомии используется не для спасения от хищников (процесс отделения тела может занимать несколько часов), а для избавления от паразитов.
Жировую ткань можно использовать для восстановления костей. Учёные успешно использовали жировые клетки для восстановления позвоночника при компрессионных переломах. Это меняет подход к лечению переломов и повышает прочность костей при таких заболеваниях, как остеопороз.
Жир и плюрипотентные стволовые клетки
Исследователи из Университета Осаки (OMU) использовали стволовые клетки, полученные из жировой ткани (АДСК). После чего частично развили их до костной ткани. Затем эти предифференцированные клетки были собраны в сферические кластеры, их еще называют сфероиды. И уже сами сфероиды способствовали восстановлению и регенерации тканей.
Сфероиды, собранные из АДСК, смешивали с β-трикальцийфосфатом – биосовместимым соединением, обычно используемым в костных трансплантатах и дентальных имплантатах. Смесь транспортировали к позвонкам L4 и L5 у крыс с переломами позвоночника. Причина перелома – остеопороз.
Через четыре и восемь недель после процедуры проводились микрокомпьютерная томография, гистологическое и биомеханическое исследование для оценки регенерации костной ткани и заживления травм.
Комментарий исследователей
У группы крыс, которых лечили остеогенными сфероидами, разительно увеличилась костная масса, выросли показатели сращения и механическая прочность, по сравнению с контрольной группой. Гистологический анализ выявил усиленное образование новой костной ткани и интеграцию β-трикальцийфосфата.
Кроме того, было подтверждено выживание стволовых клеток жировой ткани в точке восстановления. Эти результаты указывают на то, что стволовые клетки жировой ткани участвуют как в паракринном, так и в прямом остеогенезе.
Исследование выявило потенциал сфероидов, созданных с использованием стволовых клеток, полученных из клеток жира, для восстановления костной ткани. Эти технологии позволяют внедрить новые методы лечения переломов позвоночника. Поскольку клетки получены из собственной жировой ткани, нагрузка на организм минимальна, что гарантирует безопасность пациента.
Нечто подобное наблюдается и в нейробиологии. Использование собственных клеток для перепрограммирования в стволовые, помогает продлить сроки функциональной активности мозга.
Искусственная регенерация костной ткани
По сути, крысам не просто восстановили поврежденные позвонки, но и нарастили общую костную массу. И это было не поверхностное улучшение: гены, отвечающие за формирование и регенерацию костей, также были активированы выраженнее, чем обычно.
Ученые начали это исследование, изначально сосредоточившись на стареющем населении Японии. Пожилые люди – группа, что подвержена повышенному риску хрупкости костей и переломов. Возрастные переломы позвоночника, известные как остеопоротические переломы, распространены и приводят к серьезному снижению качества жизни. Однако сбор стволовых клеток (ADSC) даже в пожилом возрасте относительно прост, а лечение куда менее инвазивно, чем традиционная хирургия переломов.
Тем не менее, у исследования есть некие ограничения. В их числе: дефекты позвонков у крыс были намеренно созданы, поэтому не стоит проводить аналогий с человеческим переломом. Сами животные – четвероногие, поэтому нагрузка на позвоночник отличается от той, что у нас. И, конечно же, данных о долгосрочных исследованиях таких новых методов лечения мало, для любых видов, не только для людей.
Стволовые клетки и регенерация
Тем не менее, терапия стволовыми клетками для регенерации костей остаётся огромной темой для учёных. В 2022 году австралийская группа использовала звуковые волны для дифференциации стволовых клеток в мезенхимальные стволовые клетки (МСК), продуцирующие костную ткань. Эти клетки особенно сложно получить, так как они в основном находятся в костном мозге.
Исследователи из Осаки надеются, что в будущем человечество расширит спектр технологий, в которых используется биоматериал наших же тел для собственной регенерации. Что безопаснее, удобнее и естественнее альтернативных методов.
Больше материалов о мире технологий и потенциале организма человека – читайте в сообществе Neural Hack. Подписывайтесь, чтобы не пропустить свежие статьи!
От серебряных нановолокон до интеллектуальных повязок с обратной сенсорно-активной связью. Следующее поколение регенеративных технологий и заживления ран стирает грань между биологией и инженерией. В этом материале разберем существующие рабочие прототипы и направления развития регенеративной медицины.
Не заживлять, а восстанавливать
Человечество лечит раны с зари своего существования. По мере развития науки и технологий развивались и подходы, для содействия заживлению ран. Речь идет как о подаче питания и ресурсов организму, так и одновременной борьбы с инфекциями. Но современные технологии радикально пересматривают привычные устои.
Исследователи из Национального тайваньского университета (NTU) предлагают обзор недавних исследований по передовым технологиям заживления ран. Речь идет о материалах, опубликованных за последнее десятилетие. Опираясь на данные клинических испытаний, исследований на животных и лабораторных экспериментов, в которых изучались новые материалы, биологические агенты и интеллектуальные системы доставки лекарств, исследователи сравнили передовые подходы с традиционными методами лечения.
Объединяя различные стратегии лечения в единую скоординированную систему, мы стремимся помочь организму исцеляться более эффективно и с меньшим образованием рубцов.
Автор-корреспондент исследования Цзун-Хун Линь, доктор философии, профессор кафедры биологической инженерии NTU.
Что такое раны? И как протекает регенерация в нормальных условиях?
Рана – это любой разрыв или повреждение кожи, нарушающее её нормальную структуру и функции. Сама кожа состоит из трёх слоёв:
Эпидермис, тонкий наружный слой. Он служит барьером для микробов и предотвращает потерю влаги.
Дерма. Более толстый средний слой. В нем проходят кровеносные сосуды, нервы, потовые железы и в нем же синтезируется и удерживается коллаген, который обеспечивает прочность и эластичность кож.
Подкожный слой клеток. Состоит преимущественно из жировой и соединительной ткани, которая выполняет амортизирующую и изолирующую функцию.
При возникновении раны один или несколько из этих слоёв повреждаются или разрушаются. Поверхностная рана, например, лёгкая царапина, затрагивает только эпидермис. Волдырь или неглубокий ожог повреждают дерму. Обычная рана разрушает все слои кожи и повреждает подлежащие ткани, мышцы или кости. К таким повреждениям относится глубокая язва или хирургический разрез.
Поскольку защитный барьер кожи нарушен, организму приходится прилагать усилия для остановки кровотечения, борьбы с инфекцией и восстановления тканей, чтобы закрыть рану и восстановить нормальную работу кожи.
Заживление ран и технологии регенерации
В обзоре, посвященном скорости заживления, контролю инфекций, регенерации тканей и результатам лечения пациентов, сделан вывод о том, что стратегии заживления ран нового поколения значительно превосходят традиционные методы. Это еще не трансгуманизм, но полноценный выход на пять ключевых параметров, которые значительно расширяют возможности человека.
Во-первых, они значительно ускоряют заживление и эффективнее интегрируются в ткани. Особенно при использовании гидрогелевых матриц и нановолоконных повязок, имитирующих внеклеточный матрикс кожи. Речь идет об имитации сложной сети белков, ферментов и других молекул, обеспечивающих поддержку целостности кожи, эластичность и упругость.
В обзор вошли следующие технологии регенерации:
Наноматериалы, такие как наночастицы серебра и нановолокна.
Во-вторых, стратегии нового поколения также способствовали снижению частоты инфекций. Повязки на основе наночастиц и композиты на основе серебра или цинка продемонстрировали выраженные антимикробные свойства.
В-третьих, использование материалов, высвобождающих факторы роста или наполняющих раны стволовыми клетками, улучшило результаты лечения хронических ран, особенно диабетических язв и пролежней.
В-четвёртых, новые «умные повязки» со встроенными датчиками, способные отслеживать pH, температуру и экссудат [жидкость, выделяющуюся из ран, включая гной], предупреждают медицинских работников о развитии инфекции или замедлении заживления.
И, в-пятых, индивидуальные 3D-печатные каркасы из собственных клеток или биополимеров пациента, то есть шаг к персонализированной медицине, дают потрясающие перспективы в лечении сложных ран и ожогов.
Регенерация как у Росомахи? Не так быстро
Несмотря на многообещающие лабораторные и ранние клинические результаты, авторы отмечают некоторые ограничения. Главные из них:
Высокая стоимость производства и ограниченная масштабируемость биоинженерных и нанотехнологических материалов.
Требования к нормативному регулированию и безопасности, которые необходимо преодолеть материалам, содержащим живые клетки или наночастицы.
Нестабильность качества исследований: многие результаты получены в ходе небольших краткосрочных испытаний или доклинических моделей.
Отсутствуют долгосрочные данные об иммунном ответе и потенциальной токсичности некоторых синтетических материалов.
Тем не менее, нельзя отрицать, что развитие технологий дает широкий выбор. Появляется все больше возможностей для тестирования гипотез и сравнения подходов. И сегодня, наиболее близкие к реальному применению технологии это:
Гидрогелевые и нановолоконные повязки, которые уже начинают внедряться в клиническую практику и используются для лечения ожогов и диабетических язв.
Композиты на основе наночастиц серебра, широко используемые для борьбы с инфекциями при хронических ранах. Или жидкий металл для сращивания костей.
Напечатанные на 3D-принтере каркасы и гели из стволовых клеток проходят ранние клинические испытания для лечения тяжелых ожогов и реконструктивной хирургии.
Повязки с датчиками, опробованные в больничных условиях для лечения послеоперационных ран и язв у больных диабетом.
По мере того, как системы мониторинга на базе искусственного интеллекта и персонализированные биочернила внедряются в медицинскую практику, лечение ран находится на грани превращения в полностью адаптивную науку, управляемую данными. И ведущую к сингулярности.
Больше материалов на тему актуального развития науки и технологий, а также разбор факторов, которые помогают расширить возможности организма, вы найдете в материалах Neural Hack. Заглядывайте, чтобы держать под рукой полезный контент!
Так, а что это тут у нас? Опять приколы нейросети или хозяйка отвела своего ручного мышонка в салон на модную стрижку?
Ничего подобного! Просто перед вами иглистая мышь – не зверь, а целая коллекция противоречий и неожиданностей. Иглистые мыши – это распространённый в Азии и Африке род чудиков, включающий 20 видов, но у всех у них спинки оборудованы настоящими иголками, почти такими же, как у ежа, разве что коротенькими.
Обычно иголочки лежат у мыша аккуратно прижатыми к телу и не особо заметны, но при встрече с хищником начинают агрессивно топорщиться, предупреждая, что добычу он себе выбрал не самую удачную и лучшее бы ему топать отсюда куда подальше, а не то он, хитрый мыш, обеспечит врагу расцарапанную пасть и инфаркт миокарда в придачу.
Ладно-ладно, с инфарктом я погорячилась, но ввести хищника в полный ступор – это для иглистой мыши раз плюнуть. Дело в том, что кожа этого зверька невероятно хрупкая и при крепком сжатии – челюстями зверя или руками учёных – моментально рвётся, оставаясь в руках нападающих. А мышь, тем временем убегает прочь, никоим образом не беспокоясь о том, что у неё на спине или боку – оголённые мышцы.
Как же так? Ведь для любого зверя лишиться крупного куска кожи – это верная гибель? А меж тем, учёные утверждают, что наша героиня может спокойно лишиться половины кожи и меха на спине и боках, и ничего-то ей не сделается. Ещё и хвост отбросит, как ящерица какая. Чудеса – да и только!
А всё дело в том, что иглистые мыши одарены потрясающими воображение способностями к регенерации. Уже в первые 24 часа после травмы можно увидеть, как начинает восстанавливаться поврежденный участок. При этом сами животинки как будто бы не испытывают никакого дискомфорта, продолжая жить и питаться в обычном режиме.
В результате участок кожи полностью регенерирует без каких-либо шрамов и покрывается такой же шерстью, какая там была до этого. Происходит это так: сначала клетки эпителия мигрируют на поверхность раны, а затем под ними образуется скопление эмбрионоподобных клеток, из которых формируются полноценные волосяные луковицы.
На данный момент известно, что одной только кожей дело не ограничивается. Иглистые мыши могут эффективно восстанавливать повреждения сердца, почек, скелетной мускулатуры и спинного мозга. Вот только хвост заново отрастить не могут.
Что касается образа жизни самих мышек, то у большинства видов он ничем не примечателен. Зверьки ведут ночной или сумеречный образ жизни, а в дневное время дрыхнут в норках, которые копают самостоятельно. В плане питания они отличаются всеядностью, хотя растительные материалы и составляют основную часть их рациона, и при достаточном питании самка легко производит на свет по 2-3 мышонка за раз до девяти раз в год.
Однако на каирскую иглистую мышь я всё же хочу обратить ваше пристальное внимание, ибо она ещё имеет чем нас удивить. Некоторые популяции населяют в Египте территории богатые на легкодоступную пищу, типа фиников, и никаких проблем не испытывают, а вот некоторые – вынуждены выживать в таких районах, что остаётся их только пожалеть.
По сообщениям исследователей, эти зверьки даже были обнаружены за потреблением высушенной плоти и костного мозга мумий в гробницах некрополя Асьюта. Страшно представить картину, как лишённая кожи зомби-мышь поедает мумию в гробнице. Эдак точно уверуешь в апокалипсис и казни египетские.
Приглашаю вас также на свой канал Записки учителя биологии – там ещё больше интересного о живой природе.
Если меня попросят оценить человеческие способности к регенерации по пятибальной шкале, то я щедрой рукой поставлю -18. Мне нравится быть человеком, но с регенерацией у нас полный швах. Потерял конечность или орган? Радуйся, что они у тебя парные. Лишился большого лоскута кожи? Получай заплатку-шрам и иди дальше трудиться во благо рода человеческого. Пятёрка лучших специалистов по регенерации может такое, о чём нам даже мечтать бессмысленно!
5 место: Ящерицы.
Как и люди, ящерицы считаются высокоразвитыми животными. А для высокоразвитых животных слабенькая регенерация — это печальная норма. Шрамы и травмы для них такая же проблема, как и для нас. Но, в отличии от нас, ящерицы нашли способ частично обойти её и научились отращивать хвост с нуля всего за месяц!
У этой фотографии есть своя история. Посреди ночи эублефар выбрался из клетки, встретил кошку, заверещал и отбросил хвост. Что характерно, это сработало. На крик прибежал хозяин, а кошка просто залипла на прикольно извивающийся хвостик.
Процесс правда, немного костыльный. Повторно выращенный хвост действительно похож на хвост, но его пропорции искажены, а цвет и форма чешуи отличаются от старой. А если разрезать новый хвост (не советуем так делать) то вы увидите, что вместо нормальных хвостовых позвонков у них – хрящи.
Братан, ты немного перестарался с регенерацией...Да, у ящериц часто бывают сбои во время роста нового хвостика, и получаются вот такие вилки.
Учёные долго не могли понять, почему новый хвост вырастает таким халтурным, но десятки экспериментов и сотни добровольно пожертвованных хвостов помогли найти ответ. При регенерации хвоста в нём не формируются нервные стволовые клетки, которые контролируют другие клетки и развиваются в спинной мозг. Без общего командования, остальные участники регенеративного процесса развиваются кто во что горазд. Хвост функционирует, но далеко не так хорошо, как оригинальный. Впрочем, ни птицы, ни млекопитающие, ни другие рептилии не способны добиться даже этого.
Самцы с регенерированными хвостами пользуются меньшей популярностью у самок, ведь это доказательство, что возможный партнёр не такой уж ловкий и быстрый.
4 место: Осьминоги.
У осьминогов хвостов нет. Зато рук у них выше крыши, причём каждая из них сопоставима с человеческой по сложности строения. Пусть у осьминогов и нет костей, зато каждая конечность управляется сотнями мелких мышц и имеет собственный микромозг, который работает полуавтономно. Он не отвлекает центральный ганглий моллюска по пустякам и принимает простые решения самостоятельно. При этом осьминоги не только способны вырастить себе новую руку с нуля, но и даже увеличить их количество!
Эй там, по ту сторону экрана! Почему у тебя так мало рук?
Иногда после потери руки на её месте вырастают сразу две новых конечности. Этот феномен назвали бифуркацией. Мало того, что каждая из них выглядит нормально и функциональна, обе руки ещё и полностью интегрируются в нервную систему осьминога! А осьминог, в свою очередь, заново обучается их правильно использовать.
Этот осьминог потерял конечности в 2 местах. На фото видно, как отрастают новые.
Испанские учёные, наблюдающие за раненным осьминогом, например, обнаружили разницу в специализации новых конечностей. Одну из них моллюск чаще использовал для ощупывания предметов, а другую – для манипуляции объектами под собой. Хотя раньше обе эти функции ложились на утраченное щупальце.
В 1998 году в заливе Матоя японцы поймали осьминога с 96 отростками. Предполагается, что это был сбой в регенерации.
3 место: Аксолотль.
Давно известно, что хвостатые амфибии обладают самым высоким уровнем регенерации среди всех четвероногих животных. У них никогда не бывает шрамов, они умеют отращивать хвосты и даже конечности. Причём ни те ни другие функционально не отличаются от данных при рождении. А ещё мы очень давно знаем, что уровень регенерации у детей выше, чем у взрослых. Если новорождённый человечек потеряет часть фаланги пальца, велик шанс, что она отрастёт целиком, разве что отпечаток пальца изменится.
О, привет, друг-учёный! А зачем тебе нож?
Но что будет, если объединить эти два фактора? Мы получим аксолотля — уникальное существо, способное восстанавливать даже внутренние органы!
Биологи в восторге от аксолотлей, ведь они – источник бесценных данных о регенерации позвоночных. Если мы когда-нибудь и сможем прокачать нашу регенерацию на генетическом уровне, то всё благодаря этим трудяжкам!
Аксолотль живёт по принципу: «Что не убивает меня сразу – то проблемой не является». Акси способен вырастить не только конечности, хвост, глаза и отдельные органы, но и полностью восстановить функции сердца или мозга, если повреждения не были фатальными. Аксолотль обладает самой лучшей регенерацией среди всех позвоночных. Но не самой лучшей в принципе.
Травмы, после которых маленький хищник восстанавливается на 100%.
2 место: Морская звезда.
Если морская звезда потеряет один из лучей, она отрастит новый. Но и сам луч тоже погибать не желает, поэтому он отрастит себе новое тело. Кажется, что даже для относительно простых организмов это перебор, не находите?
Это у маленькой звёздочки непомерно огромная рука, или у руки непропорционально маленькое тельце?
Если честно, и правда перебор. Но у морских звёзд есть маленький секрет: все системы органов животного, кроме половой, заходят в каждый луч. Поэтому даже лишившись туловища, звёздочка сохраняет кишечник, выделительные протоки, органы чувств, способность к передвижению и жировые запасы на первое время. Животному не нужно восстанавливать их с нуля. Нужно лишь правильно нарастить уже имеющиеся.
Эту морскую звезду слегка потрепало, но у неё есть все шансы восстановиться!
Стоит признать, правда, что выжить совсем без тела могут лишь несколько видов тропических морских звёзд. Остальным для регенерации нужен солидный кусок центрального диска. А некоторые морские звёзды не могут и этого, им только лучи отращивать под силу.
1 место: Плоский червь.
Ну казалась бы, ну куда дальше-то? У нас и руки из туловища уже отращивают, и туловища из рук, что ещё регенерировать можно? А вообще всё. Плоский червь справится с регенерацией любой сложности!
Так вот оно какое, размножение фрагментацией...
Потерял хвост? Потерял туловище? От тела осталась одна голова? От тела осталась половина головы? Каждый этот кусочек вырастет в отдельного червя, каждый из которых имеет немного памяти (читай – простеньких условных рефлексов) оригинала! Вне зависимости от типа и формы повреждения червь способен полностью реорганизовать своё тело уже через 3 часа. А через 6 часов у него будет полный набор тканей, и червь снова поползёт по своим делам!
С помощью электрического тока плоского червя можно «убедить» отрастить голову на месте раны. Как вы видите, обе головы очень удивлены таким казусом.
Да, все описанные выше существа обладают бешеной регенерацией, которая человеку и не снилась. Но большинство из них платит за неё простотой строения тела и компромиссными решениями, сильно ограничивающими развитие. Будь у меня такой же уровень самовосстановления, я был бы довольно глупеньким существом и просто не смог бы писать этот текст. Так что, пожалуй, обойдусь без регенерации...
Моя бабушка работала в физкабинете, и в детстве, особенно зимой, меня частенько заводили на электрофорез, в периоды простуды. Лежишь на кушетке, читаешь книгу, а кожу пощипывает током. Но что будет, если снарядить это оборудование камерой и прикрутить к нему нейросеть? Как говорят ученые, получится неплохой регенератор!
Медицина использует компрессы и повязки для того, чтобы провести лекарственные препараты напрямую, в поврежденные ткани. Вот толкьо такой метод скоро станет архаичным. Новое экспериментальное устройство ускоряет заживление на 25% и использует камеру, подключенную к компьютеру, чтобы определить, когда именно следует воздействовать на раны электрическим током или вводить лекарство.
Нейросеть, электрофорез и регенерация
Для справки. Электрофорез использует электричество для того, чтобы лекарство еще эффективнее проникало в ткани. То есть, по сути, это «компресс на стероидах». А локальное повышение температуры помогает проводить процедуру эффективнее.
В новое устройство встроили миниатюрную флуоресцентную камеру для визуализации раны, кольцо из 12 светодиодов для освещения, электроды для стимуляции поврежденного участка, а также резервуары и биоэлектронные приводы для хранения и подачи жидких лекарственных средств. Всё это, вместе с источником питания, приклеивается к коже над раной.
После установки и активации, a-Heal делает снимки раны каждые два часа и передает их по беспроводной связи на ближайший компьютер. ИИ-агент на этом компьютере анализирует изображения, сравнивая текущее состояние заживления раны с идеальным сценарием.
Если система определяет, что рана заживает недостаточно быстро, агент посылает сигнал системе a-Heal. Сигнал побуждает или воздействовать электрическим полем на рану, тем самым усиливая миграцию клеток к её затягиванию, либо ввести дозу лекарственного препарата. В недавно проведённом 22-дневном исследовании на свиньях тестировали селективный ингибитор обратного захвата серотонина, известный как флуоксетин. При внешнем воздействии флуоксетин ускоряет заживление ран за счёт уменьшения воспаления.
Первые результаты гибридной регенерации
В результате такого комбинированного подхода раны у свиней заживали примерно на 25% быстрее, чем у контрольной группы. Есть надежда, что эта технология может оказаться особенно полезной в регионах с недостаточным уровнем медицинского обслуживания, где у пациентов нет доступа к современным медицинским учреждениям.
Наша система воспринимает все сигналы организма и с помощью внешнего вмешательства оптимизирует процесс выздоровления.
Марко Роланди, соавтор исследования.
По сути, подобные инструменты могут быть интересны и для спортсменов, для повышения эффективности периодов восстановления после тренировок. Лично я предполагаю, что потенциал технологии сопоставим с соляриями или камерами сенсорной депривации. И в будущем возможен сценарий эдаких «салонов нитро-отдыха». Дескать, восстановись на 15 минут, словно поспал часок-другой!
Больше материалов о дивном мире будущего и инструментах, которые используются для раскрытия полного потенциала человека – читайте в сообществе Neural Hack. Подписывайтесь, чтобы не пропускать свежие статьи!
Австралийские ученые из Университета Квинсленда совершили революционное открытие, впервые в мире вырастив в лабораторных условиях полнофункциональный аналог человеческой кожи. Эта модель включает в себя не только все слои, но и собственную систему кровоснабжения, волосяные фолликулы и нервные окончания, что делает ее практически неотличимой от настоящей. Разработка, занявшая шесть лет, обещает кардинально изменить подходы к лечению ожогов, кожных заболеваний и тестированию лекарств.
Главное достижение команды под руководством доктора Аббаса Шафии — интеграция в выращенную ткань кровеносных сосудов. В отличие от предыдущих образцов искусственной кожи, которые были лишь упрощенными моделями, новый аналог способен полноценно питаться и развиваться. Это стало возможным благодаря передовой технологии работы со стволовыми клетками. Ученые брали клетки кожи пациента, «перепрограммировали» их в универсальные стволовые клетки, а затем выращивали из них как саму кожную ткань, так и сосудистую сеть, объединяя их в единый живой орган.
Значение этого прорыва трудно переоценить. В первую очередь, это огромная надежда для пациентов с сильными ожогами. Теперь для пересадки можно будет использовать кожу, выращенную из собственных клеток человека, что исключит риск отторжения и избавит от необходимости брать трансплантаты со здоровых участков тела.
Кроме того, новая технология открывает беспрецедентные возможности для изучения таких хронических заболеваний, как псориаз и дерматит. Ученые смогут в реальных условиях наблюдать за развитием болезни и тестировать эффективность новых препаратов. Это также позволит сделать проверку лекарств и косметики более безопасной и этичной, сократив потребность в испытаниях на животных.
В отличие от рептилий и рыб, млекопитающие не умеют отращивать потерянные части тела. Однако 🇨🇳китайские ученые из Национального института биологических наук нашли способ исправить эту несправедливость эволюции. Все дело в гене Aldh1a2, отвечающем за метаболизм витамина А. Оказывается, у млекопитающих он недостаточно активируется после повреждения тканей, из-за чего производится мало ретиноевой кислоты, которая является важным фактором роста.
Активация этого гена или введение ретиноевой кислоты оказалось достаточно для восстановления регенеративной способности у мышей и крыс. Потенциально это позволит людям в будущем восстанавливать ткани и даже органы без рубцов и с полным функционалом.
