Cilvēki jau sen cenšas saprast, kā abinieki, piemēram, ūsas un salamandras, atjauno nogrieztas astes, ekstremitātes un žokļus. Bet viņiem ir arī bojāta sirds, acis un muguras smadzenes
Lī Spivaks, 69 gadi, no Sinsinati, Ohaio, ASV, strādā veikalā, kas pārdod visa veida lidmašīnu modelēšanas piederumus. Un tad kādu dienu, rādīdams ar pirkstu uz lidmašīnas modeli, Lī sacīja: "Mums ir jāatbrīvojas no šīs lietas!" Un acīmredzot viņam bija taisnība, jo tieši tajā brīdī dzenskrūve atleca no fizulas un pilnībā nogrieza pirksta gabalu! Kā viņš tagad saka, apmēram pusotru centimetru. Viņi šo gabalu atpakaļ nešuva - pat nesaskaņā to neatrada. Mediķi vienkārši izmeta rokas - tur neko nevar darīt! Tomēr šodien tas pats Spivaka kunga pirksts izskatās pavisam normāls - tas pats ir izaudzis līdz tā bijušajam garumam, tā jutīgums ir pilnībā atjaunojies, nervi, asinsvadi, kauls, nagu - viss ir vietā!
Bet kā tas ir iespējams? Galu galā cilvēks nav ķirzaka, kas spētu ataudzēt zaudēto asti!
Izrādās, ka upura brālis Alans, kurš strādā Pitsburgas universitātē pie reģenerācijas problēmām, nosūtīja viņam kaut kādu brīnumainu pulveri un lika viņam to apkaisīt uz brūces. Pēc otrās brūces apstrādes Li pamanīja, ka pirksts sāka augt atpakaļ! Katru dienu - nedaudz vairāk. Un pēc apmēram četrām nedēļām viņš atveseļojās tā bijušajā formā!
Šis incidents kļuva par sensāciju. Un tagad visi zina Dr Stefana Badilaka vārdu no tās pašas Pitsburgas universitātes, jo viņš ir atbildīgs par darbu pie audu un orgānu reģenerācijas. jauns Un viņš uzskata, ka pienāks diena, kad šeit izstrādātā stratēģija ļaus atjaunot pat zaudēto kaulu un visus funkcionālos audus ap to - asinsvadus, nervus, muskuļus. Kā? Ar tā paša "maģiskā pulvera" palīdzību, kuru ārsts Badilaks sauc par ārpusšūnu matricu.
Saņem sev cūku
Āršūnu matricu (no angļu valodas ārpusšūnu matricas) molekulārajā bioloģijā sauc par struktūrām, kas nodrošina šūnu mijiedarbību savā starpā. Tas ir sava veida starpšūnu sastatne ar olbaltumvielu un augšanas faktoru kopumu, kas raksturīgs katram audu tipam. "Burvju pulveris" Dr Badilaks izgudroja un pats sevi izgatavo. Kā galveno sastāvdaļu izmanto cūku urīnpūsli. Ja tehniku var uzlabot, kādu dienu būs iespējams atjaunot smagi apdegušu ādu vai pat izaudzēt zaudētos orgānus.
“Smadzenes uz mūsu orgāniem sūta visa veida signālus,” skaidro Dr. Badilaks. - Daži liek bojātajiem audiem augt kopā, veidojot rētu, bet citi - lai atjaunotu zaudētos audus. Matricas uzdevums ir novērst rētu veidošanās stimulus un “izmantot” tikai tos signālus, kas veicina rekonstrukciju.
Kā pievienot apjomu?
Bet kādi ir šie noslēpumaini signāli, par kuriem runā Dr Badilaks? Paskaidrojumu nav, jo viņam vēl nav publikāciju par šo tēmu zinātniskajos žurnālos. Bet ir arī krievu pētnieka Pjotra Petroviča Gariajeva publikācijas, kurās runāts par viļņu ģenētiku, par hologrāfisko ietvaru, uz kura ķermenis ir uzbūvēts. Acīmredzot tieši uz tā tika atjaunots zaudētais pirksta fragments. Galu galā Gariajeva komanda ar viņu izgudrotās ierīces palīdzību jau sen (un no attāluma!) Reģenerēja pat tik sarežģītu orgānu kā aizkuņģa dziedzeris. Zaudēto audu un orgānu reģenerācija ir kā skaists sapnis. Viņi pētīja ķirzakas, mēģināja strādāt ar dēles, uzjautāja šo un to. Daudzi droši vien zina stāstu par krievu zēnu no provincēm, kura nogrieztais pirksts atkal ir pieaudzis! Var būt,uz brūces virsmas parādījās noteiktas šūnas, no kurām katra tika pārveidota par audiem, kas bija nepieciešami noteiktā vietā, un pirksts reģenerējās pa kādu neredzamu rāmi. Un neviens tur nevienu brīnumainu pulveri neizlēja! Tagad, lūk, stāsts par amerikāni, kurš no jauna izaudzis pirkstu, atkal ir satraucis zinātnisko pasauli. Izrādās, ka mēs nezinām visus mūsu ķermeņa slepenos spēkus, bet ārpusšūnu matrica ir “sastatne”, uz kuras aug jaunu šūnu “grīdas”.ka mēs nezinām visus mūsu organisma slepenos spēkus, un ārpusšūnu matrica ir “sastatnes”, uz kurām aug jaunu šūnu “grīdas”.ka mēs nezinām visus mūsu organisma slepenos spēkus, un ārpusšūnu matrica ir “sastatnes”, uz kurām aug jaunu šūnu “grīdas”.
Kā saka King's College London cilmes šūnu un reģeneratīvās medicīnas eksperts profesors Stefans Mingers: “Šobrīd cilvēki mēģina izdomāt, kā padarīt sirds, smadzeņu un aknu šūnas”, un kaut kas jau darbojas!
Pat sirds ir izaugusi
Par to tika ziņots 2008. gada 14. janvārī. Sirds tika pacelta laboratorijā, un tā pukst! Tā pamats bija dzīvnieka sirds ārpusšūnu matrica, kas tika attīrīta no paša šūnām un "iesēta" ar kardiomiocītu un endotēlija šūnu maisījumu. Reģeneratīvā medicīna šobrīd iet pa šo ceļu: audus vai orgānus audzē, pamatojoties uz paša pacienta šūnām. Tas ir ērti - audu nesaderības problēma izzūd. Tomēr agrāk šādā veidā tika audzētas atsevišķas "daļas" - piemēram, sirds vārsts vai pirksta falanga. Vai aknas - uz mākslīga rāmja, kas izgatavots no biopolimēriem. Bet no visas sirds? Nē, šī ir pirmā reize. Vēl nesen tas tika uzskatīts par neiespējamu šī orgāna ārkārtīgi sarežģītās trīsdimensiju struktūras dēļ.
Minesotas universitātes darbinieki šo problēmu tomēr atrisināja tikai žurkām un cūkām: viņi vairākas sirdis apstrādāja ar mazgāšanas līdzekli, attīrītā ārpusšūnu matrica tika apdzīvota ar jaunām sirds audu šūnām. Astotajā dienā sirds sāka sarauties. Tā ir taisnība, tās bija vājas sirdis, bet nepatikšanas ir sākums! Nākotnē mākslīgie trīsdimensiju orgāni, kas audzēti laboratorijā, var atrisināt donoru deficīta problēmu transplantoloģijā. Teorētiski būs iespējams izmantot paša pacienta cilmes šūnas (piemēram, ņemtas no placentas konkrētas personas dzimšanas brīdī), lai izveidotu bioloģiski saderīgus orgānus. Tas ir tāpat kā tad, ja mēs organismu atgriežam atpakaļ embrionālajā periodā, kad tikai sākas šūnu specializācija.
Pārbaudes? Ir laiks
Amerikāņu zinātnieki ir izmantojuši ideju izmantot ārpusšūnu matricu un plāno sākt klīniskos pētījumus Buenosairesā ar sievieti, kas cieš no barības vada vēža. Šādos gadījumos pieņemtā procedūra bieži ir letāla. Ķirurgi noņem ļaundabīgo audzēju kopā ar barības vada daļu un velk kuņģa iekšējo sienu uz augšu - tā, lai papildinātu zaudēto barības vada daļu. Tagad viņi tur ievietos ārpusšūnu matricu.
Tātad, varbūt nošķeltās ekstremitātes varēs atkal augt? Dr Badilak ir piesardzīgs savās prognozēs, taču uzskata, ka “desmit gadu laikā mums būs stratēģijas, kā atjaunot kaulus un veicināt funkcionālo audu augšanu ap šiem kauliem.
Un tas ir būtisks solis ceļā uz visas ekstremitātes iespējamo atjaunošanu."
Šādas prognozes ieinteresēja Amerikas militārpersonas - galu galā ir jāpalīdz ievainotajiem karavīriem. Piemēram, kara veterāns Roberts Henleins: viņš gandrīz gāja bojā sprādzienā Irākā, bet 35% ķermeņa tika sadedzināti - viņa galva un rumpja augšdaļa. Āda uz galvas ir sadedzināta līdz kaulam, seja ir sārtina putru. Viņam jau ir veiktas 25 operācijas. Un joprojām ir vismaz 30.
Norādījumi jaunu orgānu audzēšanai
Cilvēki jau sen cenšas saprast, kā abinieki, piemēram, ūsas un salamandras, atjauno nogrieztas astes, ekstremitātes un žokļus. Bet viņiem ir arī bojāta sirds, acis un muguras smadzenes. Kaut kas kļuva skaidrs, kad salīdzinājām nobriedušu indivīdu un embriju atjaunošanos. Izrādās, ka daļu no audiem, kuriem vajadzētu kļūt par ādu, var izgriezt no embrija un ievietot smadzeņu zonā. Un šie audi kļūs par smadzeņu daļu! Pieaugušajiem šāds brīnums nenotiks - šūnu specializācija jau ir beigusies. Bet tas ir, ja jūs esat cilvēks, nevis salamandrs. Bet audu atjaunošanai nepieciešamie gēni ir gan tajos, gan mūsos. Bet mūsu imūnsistēma neļauj šiem gēniem darboties. Acīmredzot evolūcijas gaitā abas sistēmas - imūnsistēma un reģeneratīvā - kļuva nesavienojamas viena ar otru, un ķermenim bija jāizvēlas. Tritons izvēlējās atjaunojošu, bet cilvēks - imūno. Tas aizsargā mūs no infekcijām, bet tajā pašā laikā bloķē "sevis labošanu". Bet senā “instrukcija” jaunu orgānu audzēšanai glabājas kaut kur tur! Mums vienkārši ir nepieciešams, lai tas "ieslēgtos", kad nepieciešams. Galvenais ir dot signālu šūnu augšanai, un pats ķermenis zina, cik daudz audu nepieciešams un kur.
Bet cik ilgs laiks paiet, līdz cilvēks izaudzē jaunu kāju līdz tā normālajam izmēram? Londonas zinātnieks Džeremijs Brukss uzskata, ka viņam ir vismaz 18 gadu. Optimisti tic dažām nedēļām vai mēnešiem.
Tāpat kā ar visām jaunajām tehnoloģijām, arī šajā ir daudz nezināmu. Tāpēc krievu zinātnieki ir apdomīgi un uzmanīgi: jau ir gadījumi, kad šūnu atjaunošanās noveda pie ļaundabīgu audu augšanas. Entuziasti tomēr uzskata, ka briesmas ir pārspīlētas: ķermenis ir gudrs! Jums vienkārši ar viņu "jāvienojas" …
V. Hofmans "Interesants laikraksts. Neticami "№21 2008