Реално ли е да си отгледаме нова ръка?

Ашолотъл, стадий на ларвите на земноводните амбистома (Ambystoma mexicanum), при загуба може да възстанови всяка една част от тялото си – лапа, опашка, око, сърце, челюст и дори част от мозъка.

Но ако законите на биологията позволяват подобно нещо, защо не се използва този принцип за възстановяване на загубени ръце, крака и други органи у човека?

Хората все още не могат да заменят своите органи и крайници, в най-добрия случай ги получават донори, но това винаги е риск и работи далеч не с всички органи. На болните се налага да чакат своя ред, чуждите органи се отхвърлят от имунната система и тя трябва да се потиска.

Но има по-добри начини.

Орган на принтера

За нагледен пример служи технология, прилагана от биоинженерите от Масачузетската болница и Харвардската медицинска школа. Учените взели бъбрек на плъх и премахнали от него всички клетки. Останала рамката, съхранила форма и вътрешна структура. Тя била запълнена с клетки, покриващи вътрешните кухини на тялото – епитела и ендотела – и след това я присадили на живия плъх.

Новата версия на бъбрека се вписала отлично, съдовете се напълнили с кръв и той започнал да отделя урина. В САЩ трансплантация на бъбрек чакат около 100 000 болни, а 400 000 живеят с болести на бъбреците в терминален стадий, изискващи постоянно пречистване на кръвта. Те могат да бъдат спасени от такива системи, запълнени с клетките на самия пациент, които няма да се отхвърлят.

С времето рамката ще се прави на 3D принтер от биосъвместими материали. Отглеждани са и кожа, съдове и пикочен мехур. Създаването на изкуствен бъбрек и сърце е въпрос на близките години.

И все пак методът е подходящ само за прости органи с повтаряща се структура. Очи, ръце или мозък така не може да се построят. И разбира се, всичко това е далече от ашолотъла. Той възстановява органите си сам. За да овладеем неговите тайни, трябва да се научим да включваме програмата за развитие директно в организма.

Чудотворното електричество

Именно с тази задача се занимава проф. Майкъл Левин, директор на Центъра за регенеративна медицина към университета Тъфтс в Бостън (САЩ). Той изучава ролята на електрическото напрежение на клетъчните мембрани. В неговата лаборатория също се правят фокуси – попови лъжички се сдобиват с очи там, където поиска професорът – дори на опашката или корема.

Ученият го постига, като спира или усилва тока на йоните през клетъчната обвивка на съответните места. С помощта на тази технология в лабораторията му е била отгледана жаба с шест лапи.

А в случай че лапи не са предвидени от природата, както при плоския червей, може да се размножи нещо друго – така Левин е създал червей с четири глави.

Опитите на професора имат дълбок смисъл. Той не прави хирургични операции и не си играе с гени или стволови клетки. Само влияе на протичането на ток на нужното място. Това е достатъчно, за да се включи „рецептата" за израстване на лапа, око или опашка.

Да хакнеш кода

Зад всичко това стои красива и смела идея за биоелектричния код, който заедно с генетичния код управлява формата на тялото. Всеки орган „знае" своята форма и съхранява това знание в напрежението на мембраните, подобно на това как нашата памет за едно или друго събитие е запечатана в електричните състояния на мозъчните клетки.
Аналогията не е случайна – Левин сериозно смята, че живите тъкани са подобни на опростен мозък. Те помнят и вземат решения кога и как да растат и кога това е достатъчно.

В такъв случай всичко се свежда до типична хакерска задача – да се хакне кодът и да се научим да даваме нужните сигнали на живия организъм. Засега изследванията са насочени към това, да се убедим в наличието на биоелектричен код и много неща показват, че Левин е прав.

Наскоро той е започнал да работи с мишки. Ако постигне успех и върне отрязаната лапа на гризача, човечеството ще е на крачка от мечтата. Много от нещата, които работят на мишките, обикновено работят и на човека.

Днес в света живеят хора с присадена чужда ръка. Всеки случай е истинско чудо, сътворено от лекарите, и такива случаи са единици. А в света има и милиони инвалиди, които използват протези. Научните изследвания на Майкъл Левин могат да превърнат трагедията на техния живот в просто временно неудобство.
„Пълен контрол на регенерацията би бил решение на повечето задачи в областта на биомедицината. Освен това той ще има огромно влияние върху икономиката.

Сблъскваме се с неумолимата спирала на лечението, продължаваща последните години от живота, и тя струва все по-скъпо. Всяка нова крачка напред кърпи потъващия кораб на стареещото тяло и следващата крачка за неговото поддържане става все по-скъпа.

Регенерацията може да прекъсне този порочен кръг, като осигури израстване на здрави органи през целия живот."

Проф. Майкъл Левин, директор на Центъра по регенеративна медицина, университета Тъфст, Бостън.

Станете почитател на Класа