Гормон прогестерон направляє відновлювати втрачені частини тіла.
У багатьох тварин є здатність відновлювати втрачені частини тіла, проте не у всіх ця здатність розвинена в рівній мірі. Наприклад, тритони замість відкушеної або відрізаної лапи можуть відростити точно таку ж лапу. З жабою ж такий номер не пройде - у неї на місці лапи з'явиться щось довге і тонке, що нагадує щупальце. Але якщо жабі на обрубок надіти біореактор, який описують в Cell Reports дослідники з Університету Тафтса, то справа піде на лад.
Майкл Левін (Michael Levin) і його колеги за допомогою 3D-принтера зробили щось на зразок силіконового наконечника, який можна було надіти на ампутовану кінцівку. Наконечник наповнювали гідрогелем на основі білків шовку, просоченого гормоном прогестероном; відомо, що білки шовку допомагають ранам заживати, а прогестерон стимулює зростання нервів, кровоносних судин і кісткової тканини. Шпорцевим жабам ампутували задню лапу посередині стегна, надягали на обрубок гідрогель з прогестероном або без і тримали його на обрубці 24 години.
За жабами потім спостерігали 9,5 місяців. За цей час ті амфібії, у яких гідрогелевий біореактор був без гормону, або яким його взагалі не надягали, відрощували собі довгий щупальцеобразний виріст, що нічим не нагадує нормальну лапу. Навпаки, у тих, які добу носили на лапі наконечник з прогестероном, на обрубці виростав плоский, веслоподібний відросток, який був схожий на кінцівку, що розвивається. У цій «веслі» виходила більш складна нервова і судинна мережа і більш розвинена кістка - в кістці навіть починав розвиватися суглоб, який повинен бути між стегновою і берцевими кістками. Жаби плавали «веслом» майже так, як якби у них там була нормальна лапа.
Зазвичай при пошкодженні в рані включаються імунні процеси, які намагаються якомога швидше її залікувати, однак такі реакції перешкоджають регенерації, і якщо регенерувати потрібно щось велике і складне, то просто нічого не вийде. Молекулярний аналіз показав, що прогестерон придушував звичайну реакцію організму на пошкодження, не даючи рані зарубцюватися, тим самим допомагаючи відновлювати кінцівку. Особливо важливо, що для такого прогресу в регенерації, який стався у піддослідних жаб, достатньо було всього лише добу потримати біореактор з гормоном на обрубці - прогестерон запускав молекулярні сигнальні механізми, які потім працювали не один місяць.
У перспективі дослідники хочуть протестувати свій метод на інших ушкодженнях, і навіть на злоякісних пухлинах - можливо, за допомогою подібного пристрою вийде їх якось приспати і підштовхнути до самознищення. І, звичайно, автори роботи розраховують, що таким способом можна стимулювати регенерацію не тільки у амфібій, але і ссавців.