Кости, хрящи и сухожилия человека с травмированной конечностью... Регенерация клетками кожи возможно ли?

Результаты исследований показали, что кости, мышцы, хрящи и сухожилия пациентов, чьи конечности были ампутированы в результате различных несчастных случаев или заболеваний, можно регенерировать с помощью клеток кожи.
Совместная исследовательская группа из Гарвардской медицинской школы в США и Университета Кюсю в Японии объявила, что они открыли возможность регенеративного лечения пациентов с ампутированными конечностями путем преобразования фибробластов кожи в «клетки-предшественники конечностей» (клетки до того, как они станут конечностями).

Исследовательская группа обнаружила новый белок (Lin41), который может конвертировать или перепрограммировать фибробласты, наиболее часто встречающиеся клетки кожи и соединительной ткани, в клетки с характеристиками, аналогичными клеткам-предшественникам конечностей. До сих пор существовало только три специальных белка (Prdm16, Zbtb16 и Lin28a) со схожими функциями. Эти специальные белки помогают культивируемым клеткам-предшественникам конечностей быстрее расти и пролиферировать.

Доктор Юджи Ацута (Высшая школа наук) из Университета Кюсю, первый автор исследования, сказал: «Во время развития конечностей у эмбриона «клетки-предшественники конечностей», которые соответствуют зачаткам конечностей, производят кости, мышцы, хрящи, сухожилия и т. д. «Важно найти способы легкого создания и доступа к этим ячейкам». «Это исследование является ступенькой на пути к долгосрочной цели регенерации конечностей у людей с ампутацией», — сказал он. «Однажды мы, возможно, сможем делать ноги и змеям», — добавил он.

По данным исследовательской группы, около 60 миллионов человек во всем мире живут с отсутствующими конечностями. Ампутации конечностей происходят из-за травм, вызванных стихийными бедствиями, такими как промышленные аварии, дорожно-транспортные происшествия и землетрясения, а также в результате опухолей, инфекций и врожденных дефектов. Среди людей с поврежденными конечностями немало случаев, когда они полагаются на синтетические материалы и металлические протезы. Ученые проводят исследования в надежде, что этих пациентов можно будет вылечить с помощью регенеративного лечения или естественной замены тканей.

В настоящее время общепринято получать клетки-предшественники конечностей непосредственно из эмбрионов, однако эмбрионы человека создают этические проблемы. Также возможно создать клетки-предшественники конечностей, используя индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, чтобы перепрограммировать их до состояния, подобного эмбриону, а затем использовать взрослые клетки, которые индуцируются в определенные типы тканей. Новый метод, разработанный исследовательской группой, может упростить процесс и снизить затраты за счет прямого перепрограммирования фибробластов в клетки-предшественники конечностей и обхода индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Обеспокоенность по поводу таких проблем, как развитие рака из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, также может быть уменьшена.

Исследовательская группа изучила, какие гены экспрессируются в ранних «зачатках конечностей» эмбрионов мышей и кур. В результате было идентифицировано 18 генов (в основном транскрипционных факторов), которые более экспрессировались в ранних зачатках конечностей, чем в других тканях. Исследовательская группа планирует применить эти результаты к человеческим клеткам для лечения, а также к змеям, чьи предки потеряли конечности в процессе эволюции. Исследовательская группа заявила: «Похоже, что ткань конечностей можно создать даже у видов, у которых нет ткани конечностей. «Изучая змей без конечностей, мы сможем открыть новые пути и знания в области биологии развития».