Учёные давно доказали, что распространённое выражение «шрамы украшают мужчину» не так уж далеко от правды, и в некоторых случаях их наличие действительно повышает привлекательность человека. Впрочем, далеко не все шрамы придают образу незнакомцев шарма и смелости. Нередко они причиняют своему обладателю дискомфорт и даже могут представлять собой угрозу его здоровью, например, в случае пострадавших от серьёзных ожогов или больных буллезным эпидермолизом. Учёные из Университета штата Вашингтон обнаружили, что генетический фактор транскрипции Lef1, идентифицированный в конце XX века, способен запустить процесс регенерации кожи взрослого.
Группа биологов и генетиков из Университета штата Вашингтон опубликовала новое исследование «Lef1 expression in fibroblasts maintains developmental potential in adult skin to regenerate wounds» в научном журнале eLife. В данной работе описан процесс идентификации и изучения свойств генетического фактора Lef1 в коже новорождённых мышей. Данный ген регулирует развитие волосяных фолликул в первую неделю жизни мышонка. Когда кожа окончательно сформирована, этот молекулярный переключатель «умолкает» и остаётся таковым на протяжении всей жизни особи. В ходе исследования биологи сумели активировать ген в специализированных клетках кожи взрослых мышей, и их кожа смогла полностью восстанавливаться от повреждений без образования шрамов. Более того, на месте ран начинала расти полноценная шерсть, а сама кожа могла проявлять пиломоторный рефлекс – реакцию на раздражители в виде мурашек. Эти процессы нехарактерны для шрамов, поскольку они являются соединительнотканными образованиями и состоят преимущественно из коллагена.
Млекопитающие не отличаются высокой способностью к регенерации тканей, особенно в сравнении с пресмыкающимися и пресноводными вроде саламандр, которые умеют «отращивать» целые утерянные конечности, не говоря уже о восстановлении повреждённой кожи. По мнению учёных из Университета штата Вашингтон, ключ к человеческой регенерации может содержаться в изучении ранних стадий нашего развития. Соавтор исследования профессор Раян Дрискелл считает, что нельзя недооценивать подсказок природы в виде других видов, однако самая ценная информация о возможностях восстановления тканей лежит внутри самих людей.
По словам профессора Дрискелла, эта идея впервые посетила его при посещении Стэндфордского университета. Там он наблюдал, как хирург Майкл Лонгейкер внутриутробно оперировал плод. Когда ребёнок родился в срок, врачи не обнаружили на его коже послеоперационных рубцов. Впоследствии команда Дрискелла сумела идентифицировать генетический фактор, который обеспечивает такой уровень регенерации на этапе внутриутробного развития. Для этого они использовали инновационную технику секвенирования РНК одиночных клеток. С её помощью учёные смогли сравнить ткани взрослых и детей на уровне генома отдельных клеток. В итоге они обнаружили фактор транскрипции белков Lef1, который связывается с ДНК и управляет активацией отдельных генов.
Lef1 ассоциируется с фибробластами, участвующими в формировании волосяной мышцы, которая находится в толще сосочкового слоя дермы, обеспечивающего эластичность и упругость кожи. Его активация в коже взрослых мышей действительно усилила способность тканей к регенерации. Исследователи видят огромную перспективу в разработке специализированных методик активации генетического фактора Lef1, поскольку в гистологическом строении кожи мышей и людей нет принципиальных различий. Однако, прежде чем регенерация кожных покровов войдёт в практическую медицину, учёным предстоит проделать огромную работу. Чтобы ускорить изучение возможностей гена Lef1, команда профессора Дрискелла создала доступный специалистам со всего мира веб-ресурс с данными секвенирования РНК клеток дермы новорождённых мышей и прочей актуальной информацией о регенерации кожи.
