2,75 cm per dieną paaugantys ragai yra vienas greičiausiai atsinaujinančių audinių gyvūnų karalystėje, ir puikiai parodo, kaip žinduoliai gali reguliariai regeneruoti ląsteles. Ragai ypač įdomūs, nes žinduoliai apskritai yra praradę gebėjimą regeneruoti organus ir daugumą kitų audinių, todėl reguliariai ataugantys ragai suteikia nepakartojamą galimybę sužinoti, kaip galėtų veikti regeneracinė kaulų medicina.
Siekdami sukurti regeneracinius vaistus, kinų mokslininkas Toa Qinas ir jo kolegos gilinosi į dėmėtųjų elnių ragų ataugimo mechanizmą – kiekvieną pavasarį elniai netenka ragų, o ankstyvą rudenį jau turi naujus.
Mokslininkams pavyko sukurti regeneracinį dėmėtojo elnio ragų „atlasą“, išskiriant kelias atskiras ląsteles ir genus, kurie yra labai svarbūs ragų audinių vystymuisi.
Likus dešimčiai dienų iki ragų nukritimo, mokslininkai identifikavo vieno tipo kamienines ląsteles, kurios buvo labai aktyvios regeneracijos procese. Šios ląstelės buvo aptinkamos raguose dar trumpą laiką po jų nukritimo, o penktą dieną po ragų atsirado naujas kamieninių ląstelių potipis.
Komanda identifikavo kelis augimo etapus ir nustatė, kurios kamieninės ląstelės turėjo didžiausią atsinaujinimo potencialą – paaiškėjo, kad tai buvo maždaug penkių dienų senumo numestuose raguose aptiktos kamieninės ląstelės. Prieš implantuodami į pelių galvas, mokslininkai šias ląsteles kultivavo Petri lėkštelėje.
Po 45 dienų kamieninės ląstelės diferencijavosi į osteochondrinį audinį (neatsiejamą nuo kaulų lūžių atstatymo) ir pelėms išsivystė aiškiai atpažįstami mažyčiai ragai. Ragai sparčiai ilgėjo, todėl mokslininkai sužinojo apie genetinius mechanizmus, lemiančius jų vystymąsi – ir suprato, kaip juos būtų galima panaudoti medicinoje gydant žmonių kaulus.
Toks gydymas gali kelti etines problemų dėl ląstelių implantavimo skirtingoms rūšims – o taip pat reikėtų svarbių saugumo tyrimų, kurie turėtų būti atlikti prieš pateikiant tyrimą patvirtinimui.
Jei pavyks atskleisti regeneracijos mechanizmus, gali būti, kad analogiškus genus pavyks rasti ir kitų žinduolių organizmuose.
Nors rezultatų negalima iš karto pritaikyti lūžusioms kojoms gydyti, tačiau jie leidžia naujai pažvelgti į tai, kaip žinduoliai gali regeneruoti audinius, pasitelkdami genomuose esančius mechanizmus ir elnių ragų kamienines ląsteles.
Tyrimas paskelbtas žurnale „Science“.
Parengta pagal „IFL Science“.
