У человека восстанавливаются удаленные части печени, срастаются переломы, зарастают порезы и крупные раны. Восстанавливаются даже (при определенных условиях) нервные клетки. Но ампутированная нога или рука уже никогда заново не отрастут. А есть животные, которых можно разрезать, - и из каждого кусочка вырастет точно такая же новая особь.
В университете Зальцбурга (Австрия) профессор биологии Роланд Петер изучает способности к восстановлению плоских червей - планарий. Многие из этих червей, живущих в морях, пресных водах и на суше (преимущественно в почве и в лесной подстилке, состоящей из опавших листьев), способны регенерировать даже из тонкого ломтика своего длинного тела. Достаточно десяти тысяч клеток - пары кубических миллиметров.
Секрет планарий в том, что даже у взрослой особи по всему телу рассеяны стволовые клетки - недифференцированные, неспециализированные клетки, которые могут при необходимости превратиться в любой тип клеток тела. У дюгезии таитянской, которую изучает Роланд Петер, на стволовые клетки приходится 40% клеток тела. Когда экспериментатор отрезает у планарии (или когда хищник откусывает) часть тела, клетки "огрызка" информируют стволовые клетки, где именно возникло повреждение и какие ткани надо восстановить. Ломтик, вырезанный из середины дюгезии таитянской, уже через два с половиной дня отращивает голову и хвост. Нашим европейским планариям для этого требуется не одна неделя. Если сделать в переднем конце тела планарии два параллельных надреза, вскоре получается червяк с тремя головами - две по бокам, одна в середине, как у Змея Горыныча. Планарию длиной полтора сантиметра можно разрезать на 279 кусочков - и вскоре мы получим 279 полноценных червей.
Стволовые клетки имеются и у высших животных, и у человека. Но они более специализирова ны. Если планарии используют для восстановления любых тканей и органов всего один универсальный тип стволовых клеток, то у высших животных имеются различные типы. У человека наиболее изучены стволовые клетки костного мозга, которые на протяжении всей жизни вырабатывают клетки крови взамен постепенно отмирающих. Недавно обнаружили, что небольшое количество стволовых клеток костного мозга встречается во всех органах человека, но, как их пробудить к жизни и заставить воссоздавать утраченные ткани, пока не ясно. Хотя с клетками костного мозга работают многие ученые, выращивать их вне организма до сих пор никому не удалось, как и другие стволовые клетки человека. А стволовые клетки планарий один из сотрудников профессора Петера недавно начал разводить в пробирке. Это важный шаг к тому, чтобы понять, что происходит в недифференцированной клетке, когда она превращается в конкретный тип клеток, работающий по специальности в той или иной части тела. Какие сигналы получает стволовая клетка от поврежденных тканей, которые надо восстановить? Как стволовые клетки понимают, с какой стороны ломтика, вырезанного из тела червя, должна отращиваться голова? Ответ на эти вопросы в будущем, возможно, позволит вызывать регенерацию и у человека. Правда, пока стволовые клетки дюгезии выживают в пробирке лишь несколько недель. Видимо, в питательной среде чего-то не хватает.
