Биология оторванного хвоста
Настоящая гидра не настолько живуча, как то мифическое чудовище, с которым сражался Геракл, однако одна новая голова на месте отрубленной у нее все-таки вырастет. Столь удивительная способность восстанавливать поврежденные или вовсе утраченные ткани не является чем-то исключительным – она -рисуща и многим другим биологическим видам. Морские звезды и разнообразные полипы с успехом регенерируют конечности и внутренние органы, что же до плоских червей, так эти создания вообще могут возрождаться буквально из горстки клеток.
Даже мелко нашинкованные, черви умудряются превращать каждый отдельный кусочек в целый организм. Среди позвоночных, впрочем, подобная способность компенсировать самые серьезные повреждения встречается нечасто. Только саламандры и тритоны восстанавливают различного типа ткани, отращивая ноги, хвосты, части глаза и даже мышцы сердца. Человеку такие таланты недоступны вовсе, но это не означает, что сам принцип не может быть использован для развития методов клеточной терапии. Ученые, работающие в этом направлении, исходят из того факта, что огромное количество совершенно одинаковых генов представлены в ДНК даже самых непохожих видов. Человек заметно отличается от червя, гидры или тритона, но общего у них тоже немало - в том числе гены, которые позволяют заново формировать органы и части тела.
Сами восстановительные процессы связаны с активностью стволовых клеток, способных в ходе дифференциации образовывать ткани любого типа. Все упомянутые необыкновенной живучести создания используют одну из двух стратегий. Гидры и плоские черви на протяжении всей своей жизни сохраняют распределенные по всему телу колонии стволовых клеток, которые с взрослением - в противоположность тому, что происходит в человеческом организме - ничуть не теряют своей гибкости. Ученым удалось выделить определенные белки, управляющие регенерацией тканей, и экспериментально продемонстрировать схему их работы. Подобные молекулы с сигнальными и регуляторными функциями не уникальны. Они присутствуют и у высших животных, однако у них активны преимущественно на стадии эмбрионального развития. Тем не менее, избирательно реактивировать эти белки признается задачей вполне выполнимой, хотя на сегодняшнем этапе исследований такая возможность еще далека от реализации.
В то же время ученые, которые работают с биологическими видами, практикующими альтернативный подход к восстановлению поврежденных тканей, уже переходят к опытам на млекопитающих. Тритон и рыба-зебра (она же - полосатый данио) получают необходимые стволовые клетки из взрослых специализированных клеток, поворачивая их развитие вспять в процессе, обратном дифференциации. Лабораторные эксперименты показали, что такой опыт можно распространить и на других животных. Одним из продемонстрированных способов является использование пуринов - особых азотсодержащих соединений, которые обычно связываются с белками и воздействуют на целый ряд внутриклеточных процессов. С помощью этих небольших молекул удалось разрушить внутреннюю структуру мышечных волокон и спровоцировать деление составляющих их специализированных клеток. Тот же эффект был достигнут методами генной инженерии. Более того, полученные дедифференцированные мышечные клетки под воздействием специально подобранных факторов роста оказались способны формировать жировые, костные и хрящевые ткани.
Признается, что результаты такого рода экспериментов носят самый предварительный характер. Первые итоги появились буквально в последние годы, и пока трудно ожидать быстрого развития нового направления. Работу ведут очень немногочисленные научные группы. На фоне необыкновенной перспективности регенерационной медицины и настоящего бума исследований эмбриональных и взрослых стволовых клеток лишь незначительный интерес проявляется по отношению к организмам, которые вполне естественным образом на протяжении всей своей жизни сохраняют способность зародышей формировать новые органы и части тела. Между тем, по мнению некоторых биологов, черви, гидры и тритоны заслуживают куда большего внимания.
 |
 |
 | |
| Статьи по теме: | |
