Исследователи из Института молекулярной клеточной биологии и генетики им. Макса Планка в Дрездене сделали еще один шаг в понимании факторов, регулирующих регенерацию.
Они обнаружили решающий молекулярный переключатель у плоского червя Dendrocoelum lacteum, который определяет, можно ли регенерировать потерянную голову. И что еще более впечатляюще: ученые манипулировали генетической схемой червя таким образом, чтобы полностью восстановить его регенерационный потенциал.В своей лаборатории Йохен Ринк, руководитель исследовательской группы MPI-CBG, обычно изучает виды плоских червей Schmidtea mediterranea.
Он известен своими превосходными регенеративными способностями и, таким образом, является популярным модельным видом в исследованиях регенерации: «Мы можем разрезать червя на 200 частей, и 200 новых червей будут восстанавливаться из каждой части», — объясняет Ринк. Теперь, для разнообразия, Ринк и его коллеги принесли в лабораторию другого зверя — плоского червя Dendrocoelum lacteum. Несмотря на то, что этот вид является близким родственником мастера регенерации S. mediterranea, сообщалось, что этот вид неспособен к регенерации головы из задней части тела. «В чем существенная разница между двумя кузенами», — спросил исследователь?Вместе с исследователями из Центра регенеративной терапии в Дрездене команда Ринка искала ответ среди генов двух видов, сосредоточив внимание на так называемом пути передачи сигналов Wnt.
Подобно кабельной линии связи между двумя компьютерами, сигнальные пути передают информацию между ячейками. Исследователи из Дрездена подавили сигнальный преобразователь пути Wnt с помощью РНКи и таким образом заставили клетки червя поверить в то, что сигнальный путь был отключен. Следовательно, Dendrocoelum lacteum смогли вырастить полностью функциональную голову повсюду, даже если отрезать ее по самому хвосту.
Очевидно, что восстановление головы вместе с мозгом, глазами и всей проводкой — сложное дело. Однако, как показало исследование, дефекты регенерации не обязательно необратимы.
Йохен Ринк ошеломлен: «Мы думали, что нам придется манипулировать сотнями различных переключателей, чтобы исправить дефект регенерации; теперь мы узнали, что иногда только несколько узлов могут сделать это». Скоро ли эти знания будут применимы к более сложным организмам — например, к людям? «Мы показали, что сравнивая родственные виды, мы можем понять, почему одни животные регенерируют, а другие нет — это важный первый шаг».