После того, как они исчезнут, руки и ноги млекопитающих уже невозможно восстановить. Но если отрезать ногу саламандре, она появится снова всего через несколько недель. Загадка регенерации органов амфибий давно озадачивала ученых. Теперь новая волна ученых надеется использовать его.
В чем основная идея?
Потеря человеческой конечности - это трагедия. Мы знаем, что когда их нет, руки и ноги млекопитающих уже невозможно восстановить. Но если вы отрежете саламандре ногу или хвост, она появится снова всего через несколько недель. Загадка регенерации органов амфибий озадачила ученых с тех пор, как она была впервые описана Аристотелем, достигнув своих самых странных и научно признанных высот в 1700-х годах, когда Вольтер обезглавил улитку, чтобы посмотреть, отрастет ли голова снова.(Так оно и было.)
Теперь новое поколение искателей долголетия надеется применить силу земноводных, таких как саламандра, акслотль и червь, в медицине человека. Соня Аррисон, политический аналитик и автор книги «100 Plus», считает, что тканевая инженерия произведет революцию в лечении хронических заболеваний: «В будущем, если бы у нас была возможность вырастить совершенно новое сердце или части сердца из собственного взрослого ствола этого человека, клетки, тогда, когда мы знаем, что у них болезнь сердца, мы могли бы просто заменить сердце. Все эти [дорогостоящие] визиты в больницу, все лекарства не потребуются». Лучшие инструменты позволят нам лечить людей, а не просто латать их на некоторое время, пока они не станут все хуже и хуже, говорит она.
В чем смысл?
Эта идея более практична, чем кажется. За последние несколько десятилетий ученые начали понимать, как именно происходит процесс регенерации в природе. При ранении саламандры на месте раны образуется скопление клеток, называемое бластомой. Как и эмбриональные стволовые клетки, бластомы особенно пластичны. Затем эти клетки запускаются для дедифференцировки и повторного инициирования роста. (Споры продолжаются по поводу того, являются ли они полностью плюрипотентными, что означает, что они способны формировать любой тип ткани, или же клеточная динамика просто должна быть перепрограммирована, как в недавних исследованиях Дуга Мелтона из Гарвардского института стволовых клеток.)
Хитрость, конечно же, заключается в применении этих знаний к анатомии человека. Аррисон объясняет: «Поскольку все мы эволюционируем из одного и того же места, у людей должен быть набор генов, которые позволяют отращивать новые конечности - просто они сейчас «выключены». Если бы мы могли понять, как включить их обратно или добавить новые гены на основе модели саламандры, тогда можно было бы создавать новые органы с нуля. На самом деле, Пентагон вложил не менее 250 миллионов долларов в поиски способа создания новых человеческих органов в лаборатории.
«Они финансируют работу по выращиванию всевозможных органов - мочевого пузыря, трахеи, сердца, легких, печени, - говорит Аррисон, - но также в надежде выяснить, как отрастить руки и ноги» для солдат, раненых в бою. Благодаря этому притоку государственных денег отрасль развивалась гораздо быстрее, чем могла бы. До сих пор исследователям удавалось выращивать в лаборатории сердце, печень, ткани молочной железы и кости. Мозг остается неуловимым, но Аррисон настроен оптимистично: «Мозг гораздо прочнее других органов человеческого тела, но работа идет».
Есть, однако, две вещи, о которых она беспокоится. Во-первых, технологии не будут развиваться достаточно быстро для тех, кто живет сегодня. «Мы добились большого прогресса с точки зрения обратной инженерии человеческого кода, мы добились большого прогресса в тканевой инженерии и генной терапии, но нам еще многое предстоит сделать». она говорит. Во-вторых, если мы действительно увидим применение регенерации органов в медицине, распределение преимуществ, таких как более быстрое заживление и увеличение продолжительности жизни, будет несправедливым:
Как долго будет разрыв между богатыми и бедными? Потому что мы уже начинаем с точки неравенства. Если вы посмотрите на мир, продолжительность жизни в Монако на юге Франции составляет около 90 лет. Средняя продолжительность жизни в Анголе составляет около 38 лет. На самом деле это как разрыв в 50 с лишним лет за всю жизнь. И затем в Соединенных Штатах также есть довольно приличный разрыв. Ожидаемая продолжительность жизни американки азиатского происхождения, проживающей в Нью-Джерси, составляет около 91 года. Средняя продолжительность жизни коренного американца, живущего в Южной Дакоте, составляет около 58 лет.
Существует уже пятидесятилетняя разница в том, каково это быть богатым и бедным в этом мире, которая может быть или не быть смягчена технологиями, говорит она, в зависимости от того, как мы решим их использовать.