Вместо кожи и костей — грибы: новая технология регенерации тканей обещает революцию в медицине

Обычно грибы ассоциируются у нас с влажным лесом, мхом и запахом гниющей древесины. Они возвращают в почву органику, замыкая круг жизни. Но теперь учёные нашли им новое предназначение — восстанавливать живые ткани человека. Исследователи Университета Юты обнаружили гриб, который способен образовывать живой гидрогель — материал, потенциально пригодный для замены кожи, хрящей и даже костей.

Гриб, который живёт как ткань

Герой исследования — Marquandomyces marquandii, вид почвенной плесени, обитающий в самых разных уголках мира. Его долго путали с другим видом — Paecilomyces marquandii, пока в 2020 году микологи не доказали: перед нами самостоятельный род. Теперь, похоже, этот гриб готов совершить прорыв не только в классификации, но и в медицине.

Учёные выяснили, что при выращивании методом стационарной жидкостной ферментации M. marquandii формирует плотный гидрогель, который удерживает до 83% воды и ведёт себя как живая ткань.

"Гидрогели рассматриваются как перспективная альтернатива для регенерации тканей, благодаря способности точно имитировать вязкоупругие свойства мягких тканей", — отметил ведущий автор исследования Атул Агравал из Университета Юты.

Этот грибной гидрогель — не просто биоматериал. Он растёт, формирует микроскопические перегородки, "делится" на клетки и образует устойчивую сетчатую структуру, поразительно похожую на мицелий — подземное "тело" гриба.

Почему гидрогели — будущее медицины

Гидрогели уже применяются в офтальмологии, хирургии, трансплантологии. Они удерживают влагу, поддерживают форму тканей и служат матрицами, на которых можно выращивать клетки. Для медицинского применения материал должен быть:

• эластичным, как кожа;
• прочным, как хрящ;
• биосовместимым — не вызывать отторжения.

Большинство синтетических аналогов слишком жёсткие или быстро разрушаются. А вот грибные структуры способны к самоорганизации и регенерации, что делает их уникальными кандидатами для биоинтеграции.

Сравнение: синтетические и биогидрогели

Как растёт гидрогель

Процесс начинается с посева спор M. marquandii в жидкую питательную среду. Постепенно формируется плотная волокнистая сеть. Каждая нить (гифа) делится на ячейки перегородками, а вся структура превращается в гибкий, но прочный материал.

"Они будут расти вечно, пока вокруг достаточно питательных веществ… Мы могли бы использовать многие из этих особенностей, которые до сих пор до конца не изучены", — пояснил миколог Брин Дентингер из Музея естественной истории штата Юта.

Таким образом, материал буквально "живет" — растёт, изменяется и способен адаптироваться к окружающей среде.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

Ошибка: использовать синтетические материалы без проверки на совместимость.
Последствие: воспаление или отторжение имплантата.
Альтернатива: биогидрогели на основе грибов, способные интегрироваться в ткани.

Ошибка: игнорировать потенциальные аллергические реакции.
Последствие: осложнения при трансплантации.
Альтернатива: тщательная очистка и тестирование мицелия перед применением.

Ошибка: пытаться ускорить рост гидрогеля химически.
Последствие: потеря естественной структуры.
Альтернатива: медленный биологический рост при контролируемых условиях.

А что если грибы действительно помогут восстанавливаться

Если идея подтвердится, грибные гидрогели смогут стать "живыми заплатками" для ран, ожогов и хрящевых дефектов. В перспективе можно будет выращивать грибной каркас кости, который потом минерализуют и имплантируют пациенту. Более того, такие материалы способны адаптироваться к организму и служить проводниками для роста клеток.

Учёные не исключают, что когда-нибудь у врачей появится целая библиотека грибных структур — каждая со своими свойствами: одни подходят для кожи, другие — для суставов, третьи — для сосудов.

Плюсы и минусы грибных гидрогелей

FAQ

Можно ли будет "вырастить кожу" из грибов?
Теоретически — да. Гидрогели могут служить матрицей для клеток кожи, помогая им восстанавливаться после ожогов.

Безопасны ли грибы для человека?
M. marquandii не известен как патоген, но его компоненты, включая хитин, требуют проверки на аллергенность.

Когда технология дойдёт до практики?
Исследования только начинаются. До применения в клиниках пройдёт, вероятно, не менее 10-15 лет.

Мифы и правда

Миф: грибные материалы — это просто биопластик.
Правда: мицелий формирует живую сеть, которая способна к адаптации и росту.

Миф: такие материалы быстро разрушаются.
Правда: правильно выращенный мицелий сохраняет структуру неделями и выдерживает механическую нагрузку.

Миф: грибы нельзя использовать в медицине.
Правда: хитин и полисахариды грибов уже применяются в фармацевтике и косметологии.

3 интересных факта

1. Гидрогель M. marquandii способен удерживать воду в 1,5 раза эффективнее, чем человеческий хрящ.
2. В природе гриб образует устойчивые структуры даже при низких температурах и влажности.
3. Исследователи уже экспериментируют с добавлением минералов, чтобы превратить гидрогель в материал для костных имплантов.

Исторический контекст

2020 год: гриб Marquandomyces marquandii официально выделен в отдельный род.
2022 год: первые опыты по выращиванию устойчивых гидрогелей на основе грибов.
2024 год: исследование Университета Юты в The Journal of the Minerals, Metals & Materials Society подтвердило биоинтеграционные свойства грибного гидрогеля.

Научная фантастика постепенно превращается в реальность: организм человека и гриб могут работать как единая система. Возможно, в будущем вместо синтетических протезов медики будут "сажать" живые импланты, растущие из мицелия — природного архитектора, который веками умел восстанавливать жизнь из разложения.