Известно, что ящерицы обладают способностью отращивать утраченный хвост. Но новый орган значительно отличается от прежнего. Если первый хвост включает в себя позвоночник и нервы, то новый состоит только из хряща.
Впервые генетиками под руководством ученых из Университета Южной Калифорнии показано, как стволовые клетки могут помочь рептилиям отрастить лучшие хвосты. Исследование опубликовано в журнале Nature Communication.
“Это один из немногих случаев, когда регенерация части тела была значительно улучшена с помощью терапии на основе стволовых клеток у любой рептилии, птицы или млекопитающего, и это дает нам полезную информацию для улучшения заживления ран у людей”, — говорит автор исследования Томас Лозито, доцент ортопедической хирургии и биологии стволовых клеток и регенеративной медицины в Школе медицины Кека.
Эти новые и усовершенствованные хвосты ящериц имеют так называемую “
Эти новые и усовершенствованные хвосты ящериц имеют так называемую “дорсовентральную структуру”, то есть скелетные и нервные ткани находятся на верхней, или дорсальной, стороне, а хрящевые ткани – на нижней, вентральной, стороне.
“Ящерицы существуют уже более 250 миллионов лет, и за все это время ни у одной ящерицы не вырастал хвост с дорсовентральной структурой, до сих пор. Моя лаборатория создала первые регенерированные хвосты ящериц с оригинальным скелетом”. – делится Лозито.
Учеными сначала был тщательно изучен процесс роста хвостов пресмыкающихся во время эмбрионального развития и во взрослом возрасте. Оказалось, что в обоих случаях важная роль принадлежит нервным стволовым клеткам, или НСК, но ведут они себя по-разному.
Взрослые НСК вырабатывают молекулярный сигнал, который блокирует формирование скелета и нервов и стимулирует рост хряща. Это приводит к формированию хрящевой трубки, характерной для регенерированных хвостов.
Для преодоления этого препятствия специалисты использовали инструменты генного редактирования, чтобы сделать эмбриональные НСК не реагирующими на сигнал вентрализации. Они хирургически имплантировали эти клетки во взрослые обрубки хвоста. В результате такой манипуляции вырастают идеальные хвосты.
