В РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России создали ГМО-грызунов, которые помогут в лечении кожных ран, выяснил «Октагон». Животные с геном xAG шпорцевой лягушки Xenopus laevis показали высокий регенеративный потенциал. ГМО-модель можно использовать для анализа скорости заживления ран и апробации препаратов для людей.
Генетически модифицированные грызуны – это экспериментальная модель для оценки новых лекарств, которые помогут справиться с длительно незаживающими ранами и рубцами.
– Наша модель представляет из себя трансгенное животное. Мыши – это наиболее доступная, дешёвая и хорошо разработанная модель, которую можно в наших условиях достаточно дёшево сделать трансгенной, – рассказала «Октагону» соавтор разработки, и.о. заведующего отделом регенеративной медицины РНИМУ им. Н.И. Пирогова Надежда Гурская.
У млекопитающих, в том числе у человека, по сравнению с другими классами позвоночных, сильно снижена способность к восстановлению структурных элементов клеток и тканей. Это создаёт предпосылки для развития новых технологий регенеративной медицины. В здравоохранении проблемы ранозаживления начинают занимать всё большее место.
«Ранозаживление у млекопитающих после рождения сильно отличается от того, что происходит с раневой поверхностью на эмбриональной стадии развития, когда заживление происходит без образования рубцов. После рождения у млекопитающих переключаются молекулярные механизмы, управляющие процессом регенерации, и регенеративный потенциал снижается», – говорится в исследовании РНИМУ им. Н.И. Пирогова.
Важную роль в контроле способности восстанавливать повреждённые ткани у низших позвоночных играет регуляторный каскад AGR. У амфибий и рыб он отвечает за раннее развитие мозга и процесс регенерации конечностей и плавников.
У млекопитающих со слабой способностью к восстановлению тканей часть генов этого каскада утеряна в процессе эволюции.
Ключевым фактором, ускоряющим регенерацию головастиков шпорцевой лягушки, является белок xAG.
В РНИМУ им. Н.И. Пирогова провели ряд исследований, доказавших высокий регенеративный потенциал мышей Cre-Rosa-xAg. Сначала учёным были необходимы грызуны, способные к активации экспрессии xAG. Они выводили животных, несущих этот ген, и скрещивали их, получая трансген Cre-Rosa-xAg.
В ходе эксперимента выяснилось, что у мышей с трансгеном быстрее заживали раны. Первой группе мышей вырезали участок кожи между лопаток диаметром 7–10 мм. К восьмым суткам её средние размеры в группе грызунов с трансгеном Cre-Rosa-xAg были меньше, чем в контрольной (27,91 процента против 43,75 процента). Полностью рана затягивалась на 13 сутки эксперимента. Во втором случае исследовали ушную рану, через семь суток после операции её средняя площадь у мышей Cre-Rosa-xAg составила 58,62 процента, в контрольной группе – 90,48 процента.
Шпорцевая лягушка Xenopus laevis.Фото: Ben Rschr/CC BY 2.5
Шпорцевая лягушка часто используется в биологических и медицинских исследованиях, как и грызуны. Два года назад в РНИМУ им. Н. И. Пирогова проводили эксперименты по управлению движениями мышц мышей извне с помощью нагрева нейронов. Для этого учёные доставили в область мозга грызунов термочувствительный рецептор, а затем имплантировали туда кусочек оптоволокна, к которому присоединяли длинный световод, подключённый к инфракрасному лазеру.
Среди других способов лечения ран из будущего – искусственный паучий шёлк. Китайские учёные доказали, что паутину из белков можно превращать в медицинские материалы. Эксперименты также проводились на лабораторных мышах.
18 сентября 2024