Выращивание новых конечностей может стать реальностью

Принято считать, что то, как выглядит живое существо, определяют его гены. Они «подсказывают» телу, где должны быть руки, ноги, лапы, какой формы должен быть нос и будет ли у конкретной особи расти хвост. Генной терапией сейчас занимаются многие исследователи. Однако ученый из Университета Тафтса (Tufts University) работает в совершенно ином направлении. Михаил Левин, американец русского происхождения, считает, что программируют тело не только гены, но и электрические сигналы, которыми обмениваются клетки. Специалисту уже удалось с помощью биоэлектрики вырастить новые конечности лягушкам и переместить у головастиков глаза с головы в живот. Исследователь рассказал, что, возможно, с помощью его метода в будущем появится возможность выращивать новые конечности и у людей — например, у солдат, потерявших их на войне.

Михаил Левин заинтересовался биоэлектричеством еще в 2000 году. Он задался вопросом, каким образом тело «узнает», с какой стороны нужно вырастить сердце, печень, где должен быть желчный пузырь. Ученый пронаблюдал за формированием 6 зародышей цыплят и заметил, что между клетками эмбрионов проходят электрические сигналы. Он предположил, что именно таким образом клетки подсказывают друг другу, в каком направлении им расти. Электричество, по его мнению, запускало процесс экспрессии генов в нужном месте.

Следующие годы исследователь посвятил экспериментам. Так появились шестиногие лягушки, головастики с глазами в районе кишечника и двухголовые черви, головы у которых регенерировали наподобие хвостов у ящериц. Ученый работал на клеточном уровне: на поверхности клеток расположены особые белки, ионные каналы, которые определяют заряд клетки, и Михаил Левин, меняя этот заряд, добивался роста клеток там, где это было необходимо. Для того, чтобы вырастить новый хвост у подопытного существа, требовалось 8 дней и час непосредственной работы. Новая функциональная конечность вырастала за полгода после 24 часов работы.

Ученый планирует перейти к экспериментам с теплокровными животными. Здесь, по его словам, возникнут сложности, так как кровяное давление у теплокровных существ выше, чем, например, у рептилий, то есть появляется риск кровотечения. Кроме того, конечности у теплокровных растут медленнее, и все это время существует вероятность попадания инфекции в организм. Воспалительные процессы замедлят рост нужных клеток. Третья проблема заключается в том, что для работы биоэлектрика рана должна быть влажной и защищенной от воздействия воздуха. Для решения этого вопроса Михаил Левин и его коллеги разработали специальное покрытие из силикона, каучука и шелка, которое уже успешно испытали на лягушках.

Специалист заявил, что он уверен — уже при его жизни люди научатся выращивать конечности, которые они по каким-либо причинам потеряли. В худшем случае, рассказал он, пациент, потерявший руку в 25 лет, к 35 годам обзаведется новой рукой подросткового размера, которая при этом будет полностью функциональна. Возможно, с помощью биоэлектричества можно будет лечить и рак, поворачивая процесс перерождения раковой клетки вспять. Исследователь отметил, что в опухолях «электрическая схема» нарушена, и если ее восстановить — есть вероятность, что опухоль исчезнет. Аналогично с пороками развития плода — в будущем их тоже могут начать лечить электрическими воздействиями.

Михаил Левин подчеркнул, что сейчас биоэлектрика находится на начальных этапах развития. Он пояснил, что ситуация с биоэлектрикой подобна работе по изучению мозга — ученые знают, что воспоминания записываются в мозг, но не знают, как на них воздействовать с целью изменения. Аналогично в биоэлектрике — науке известно, что в организме существуют «электрические схемы», но какие формулы определяют их работу — пока неясно.