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.
Источник:
