Numera talas mycket om odling av enskilda organ utanför kroppen och deras förstärkning för att ersätta de förlorade. Men kanske finns det ett bättre sätt - bara att återställa eller, på ett vetenskapligt sätt, att regenerera dina organ?
I princip är en person delvis begåvad med denna gåva. Våra skär blir läkta genom hudregenerering. Blodet regenereras också. Men jag vill ha mer. Dessutom drömmer inte bara vanliga människor om detta utan också forskare.
Till exempel har personalen vid laboratoriet för regenereringsproblem vid Institutet för utvecklingsbiologi vid den ryska vetenskapsakademin, under ledning av doktor i biologiska vetenskaper Viktor Mitashov, länge utvecklat olika metoder för att återställa mänskliga ben- och nervvävnader och mer nyligen näthinnan. I allmänhet kan lägre organismer oftare regenereras än mer högorganiserade.
Bland ryggradslösa djur finns det således många fler arter som kan återställa förlorade organ än bland ryggradsdjur, men bara några av dem kan regenerera en hel individ från ett litet fragment av det. Sådana primitiva djur som ctenoforer och rotorer är praktiskt taget oförmögna att regenerera, medan i mycket mer komplexa kräftdjur och amfibier uttrycks denna förmåga väl.
Många skulle vilja få förnyelse som Wolverine, hjälten i amerikanska serier. Det kan läka även de värsta såren på några minuter.
Svamparnas förmåga att regenerera är särskilt fantastisk. Forskare har skapat ett ovanligt experiment; tryckte kroppen av en vuxen svamp genom nätvävnaden och separerade alla resulterande fragment från varandra. Det visade sig att om du sedan lägger dessa små bitar i vatten och blandar väl, förstör alla bindningarna mellan dem, så kommer de efter ett tag att gradvis börja konvergera och så småningom återförenas och bilda en hel svamp, liknande den tidigare. Detta innebär ett slags "igenkänning" på mobilnivå.
En annan regenereringsrekordhållare är bandmask, som kan återskapa en hel individ från vilken del av kroppen som helst. Det är teoretiskt möjligt, genom att skära en mask i 200 000 bitar, att få fram så många nya maskar som en följd av regenerering. Och från en sjöstjärna kan en hel stjärna återfödas.
Kampanjvideo:
Men mycket mer känt är ett annat exempel - ödlor som växer sin egen svans och nymusslor som kan regenerera ögonen, benen och svansen upp till sex gånger.
Ack, en person berövas denna ovärderliga egendom. Kan modern vetenskap hjälpa oss att bemästra motsvarande mekanismer?
När det gäller människors liv kan en restaureringsprocess som liknar Tritons bara ta oss sex månader. Det är dock mycket svårt att ta reda på hur en nymussla återställer ett öga på en månad. Forskare kan ännu inte upprepa sina bedrifter. Men det har redan blivit tydligt hur han och andra som han gör det.
Låt oss börja från början - med organismen. Det är känt att under embryonal utveckling undergår celler i vilken som helst flercellig organism specialisering. Från vissa, till exempel, erhålls ben, från andra, säg, muskler, gälar eller ögon. De så kallade Doh-generna ger både hela kroppen och specifika organ befäl att utvecklas enligt en viss plan - så att det inte händer att ögat växer där benet ska vara.
Drosophila-flugan har åtta Dox-gener, grodan har 6 och människan har 38. Och det visade sig att nyfen "minns" sitt embryonala förflutna, inklusive ett genetiskt program som aktiverar Dox-generna och återställer borttagen eller skadad vävnad och organ …
Men ett öga eller en svans måste uppstå från något - det kan inte regenereras från luften. Kroppen har två sätt - att få nya celler, nytt byggmaterial eller att använda det som är kvar efter förlusten av ett organ.
Det visade sig att naturen använder båda dessa metoder. Embryonala stamceller är byggstenarna för regenerering. Detta är namnet på embryoncellerna, som i sin utveckling helt enkelt inte växte till specialiseringsstadiet och därför kan, under påverkan av vissa faktorer, förvandlas till celler i olika vävnader och organ av mer än tvåhundra typer.
Dessutom, under regenerering, blir de "gamla" cellerna i nymten genom komplexa manipulationer liknar embryonala celler. Mycket kontrovers har förknippats med dem nyligen. Faktum är att för forskare är den huvudsakliga källan till embryonala stamceller mänskliga embryon. Biologer är mycket entusiastiska över egenskaperna hos embryonala stamceller: om de lyckas öppnar dessa celler helt nya möjligheter vid kirurgi och säkerställer återställandet av vissa organ. Om vissa grupper av celler misslyckas på grund av sjukdomen, även om de är mycket specialiserade, kommer det att vara möjligt att ersätta dem.
Och våra biologer är inte alls i den sista rollen i dessa verk. Till exempel har akademiker från den ryska akademin för naturvetenskap Leonid Polezhaev hanterat problemet med regenerering av benen i kranialvalvet i årtionden. Först lyckades han åstadkomma regenerering av skallenben hos hundar och råttor. Sedan tillsammans med läkare från Institutet för neurokirurgi uppkallat efter N. N. Burdenko från USSR Academy of Medical Sciences försökte återställa skallebenen hos patienter med huvudskador.
I det här fallet användes sågspån som "inducerade" benen i den mänskliga skalle att regenereras. Som ett resultat täcktes skadningsområdet helt med nytt ben. Mer än 250 operationer har utförts med denna teknik.
Nyligen odlade en grupp forskare från University of Tokyo under ledning av Makoto Asashima tusentals embryonala stamceller i en speciell lösning av vitamin A, som varierade koncentrationen av vitaminet. En låg koncentration aktiverar gener som styr utvecklingen av okulär vävnad, medan en hög koncentration utlöser generna som är ansvariga för bildandet av hörselorganet.
Makoto Asashima uppgav att ett helt grodaöga kunde fås på fem dagar. I en liknande men enklare metod odlades nya knoppar tidigare och transplanterades framgångsrikt i grodan. Det mottagande djuret levde i en månad efter denna operation.
Och experter från Keio University of Tokyo har publicerat en rapport om ett framgångsrikt experiment om användning av humana embryonala stamceller för att reparera skadad ryggmärgsvävnad hos apor. Enligt chefen för arbetet, professor Hideyuki Okano, togs de ursprungliga stamcellerna från det avlidna mänskliga embryot med föräldrarnas godkännande och godkännande av universitetets etiska råd.
Därefter multiplicerades dessa celler i ett näringsmedium och planterades i fem apor (10 miljoner celler vardera), vars framben var immobiliserade som ett resultat av en ryggskada. I en primat återgick alla muskuloskeletala funktioner till normala efter två månader, medan resten av återhämtningsprocessen fortsätter.
I Viktor Mitashovs laboratorium genomfördes experiment med återställandet av nyckeln. Och nu förbereder forskare sig för experiment på odling av den mänskliga näthinnan.
Men experter talar noga om möjligheten att växa ett helt öga. De kan förstås: den evolutionära klyftan mellan newt och människan är för stor. Näsan å andra sidan, organens utvecklingsmekanismer är likartade, så det finns ett hopp att biologer en dag kommer att kunna tvinga en skadad person, "att falla in i barndomen", att odla de nödvändiga organen - tänder, istället för de som har fallit ut, nya leverceller, njurar, bukspottkörteln, nya muskelvävnader för ett hjärta som drabbats av hjärtinfarkt.