Ученые вывели рогатых мышей: почему это исследование — прорыв в медицине

Группа китайских ученых пересадила гены оленя мыши, благодаря чему у нее выросли рога. Олени сбрасывают и отращивают свои рога ежегодно, и это одна из самых быстрорастущих тканей в мире животных. Они надеются, что их открытие может в конечном итоге привести к тому, что люди смогут отрастить утраченные конечности, сообщает TVPWorld.

Фото: IStock

Согласно статье, опубликованной в журнале «Science», группе китайских ученых во главе с Тоа Цинь удалось вырастить «мини-рога» у мышей, вставив гены оленя в геномы грызунов.

Хотя некоторые животные обладают потрясающими регенеративными способностями, большинство млекопитающих их утратили. Олени, однако, ежегодно сбрасывают и отрастают свои рога, и это одна из самых быстрорастущих тканей в мире животных. Рога оленя вырастают на 2,75 сантиметра в день.

Острая история о том, как растут рога

Новый рост рога начинается на ножке, растущем основании, прикрепленном к черепу, и регулируется гормонами, такими как тестостерон, сообщает ZMEScience. Цикл роста совпадает с сезоном размножения, поэтому у самцов есть затвердевшие рога, которые они могут использовать для борьбы с другими самцами, чтобы установить господство и завоевать привилегии размножения.

По теме: Искусственный интеллект за 30 дней разработал лечение рака печени

Во время раннего цикла роста рога начинаются как шишки, покрытые мягким бархатистым материалом, содержащим кровеносные сосуды и нервы. Этот бархат помогает снабжать растущие рога питательными веществами и кислородом, а также защищать их по мере их развития. Когда рога достигают своего полного размера, бархат высыхает и опадает в процессе, известном как линька бархата. На этом этапе кровь перестает поступать к рогам, которые теперь представляют собой полностью минерализованные кости. Наконец, после сезона размножения клетки начинают деминерализовать кость между ножкой и рогом, в результате чего соединение рога с черепом ослабевает, и рог отваливается.

Весь этот процесс поистине замечателен. Это похоже на выращивание целой бедренной кости менее чем за шесть месяцев. Но все это имеет свою цену.

Чтобы вырастить свои ценные рога, самцам приходится выкачивать питательные вещества из других частей скелета, вызывая обратимый остеопороз в других костях во время интенсивного сезона размножения. Ущерб от роста рогов сопоставим с периодом беременности, что красноречиво говорит об утомительном характере прорастания костей изо лба.

Команда надеется, что быстрый рост рогов можно будет использовать в других целях. Если удастся правильно настроить гены, есть надежда, что их можно будет использовать для восстановления костей.

Рога у мышей

Команде Цинь удалось выделить несколько отдельных стволовых клеток и генов, которые имеют решающее значение для развития ткани рогов пятнистого оленя. Затем они культивировали изолированные гены в чашке Петри и трансплантировали их на черепа живых мышей.

Нравится статья? Поддержите ForumDaily!?

Выглядят такие мыши очень странно и необычно. Посмотреть на них можно здесь.

В течение 45 дней после имплантации определенного подтипа стволовых клеток, известных как «клетки-предшественники пантовой бластемы», у мышей выросли относительно большие бугорки на голове, которые напоминают ранние пантоподобные структуры, дополненные хрящами и костями. Стволовые клетки, собранные из сброшенных рогов не старше пяти дней, дали наилучшие результаты.

Вольфганг Пита Томас, нейробиолог из Вашингтонского университета в Сент-Луисе, например, очарована тем фактом, что нервы внутри рогов восстанавливаются в десять раз быстрее, чем нервы у людей. В настоящее время она активно исследует способы преобразования этого быстрого роста в новые методы лечения нашей собственной нервной системы, которые ускоряют регенерацию поврежденных нервов, например, в случае паралича нижних конечностей.

Ткань рогов и костная ткань, хотя внешне похожи, не являются одним и тем же. Однако исследователи обнаружили, что генетические механизмы, лежащие в основе быстрого роста рогов, дали им представление, которое можно было бы использовать в медицине, применимой к людям, особенно в росте костей.

Это не первая попытка ученых вырастить рога у мышей. В 2020 году другой команде, также из Китая, удалось вырастить культи рогов на черепах мышей после имплантации ткани оленьих рогов прямо под кожу лба.

Поскольку основные механизмы, лежащие в основе быстро регенерирующей ткани рогов, могут быть просто бездействующими у других видов млекопитающих, возможно, уже существующие гены могут быть активированы, чтобы обеспечить повторный рост потерянных придатков.

Вам может быть интересно: главные новости Нью-Йорка, истории наших иммигрантов и полезные советы о жизни в Большом Яблоке – читайте все это на ForumDaily New York.

Несмотря на диковинный вид, имплантированные мыши здоровы, и исследователи надеются применить полученные результаты для клинического восстановления костей и даже регенерации конечностей. Очевидно, что ученым еще предстоит пройти долгий путь, прежде чем ученые смогут преодолеть разрыв между выращиванием рогов у мышей и восстановлением отсутствующей конечности у человека.

Читайте также на ForumDaily:

Смертельный и устойчивый к лечению грибок быстро распространяется по США

Как преступники уводят наши деньги: три схемы, которые применяют уличные воры в США

Умирать не страшно: ученые впервые увидели, что переживает мозг во время смерти

Хотите больше важных и интересных новостей о жизни в США и иммиграции в Америку? — Поддержите нас донатом! А еще подписывайтесь на нашу страницу в Facebook. Выбирайте опцию «Приоритет в показе» —  и читайте нас первыми. Кроме того, не забудьте оформить подписку на наш канал в Telegram  и в Instagram— там много интересного. И присоединяйтесь к тысячам читателей ForumDaily New York — там вас ждет масса интересной и позитивной информации о жизни в мегаполисе.