Наши ближайшие родственники-черви регенерируют части тела, вселяя надежды на регенерацию у людей

Новое исследование одного из наших ближайших беспозвоночных родственников, кишечнодышащего червя (acorn worm), показывает, что он может регенерировать любую крупную часть тела — включая голову, нервную систему и внутренние органы — с нуля после того, как его разрезают пополам. Исследование проведено учёными Вашингтонского университета и опубликовано в декабрьском номере журнала Developmental Dynamics.

Ключевые открытия:

• При разрезании пополам червь отращивает головные или хвостовые части на каждом противоположном конце, строго пропорционально оставшейся половине.
• Через 3–4 дня начинают расти хоботок и рот.
• Через 5–10 дней после разрезания вновь появляются сердце и почки.
• К 15-му дню червь полностью восстанавливает новую нервную трубку (у человека ей соответствуют спинной и головной мозг).
• После регенерации невозможно отличить восстановленное животное от никогда не разрезанного.

Генетический механизм:

• Кишечнодышащие черви — одни из немногих живых видов полухордовых (hemichordates), имеющих общее эволюционное происхождение с хордовыми.
• «Мы разделяем тысячи генов с этими животными, и у нас есть многие, если не все, те же гены, которые они используют для регенерации», — говорит ведущий автор Шон Латтрелл.
• Учёные проанализировали паттерны экспрессии генов во время регенерации. Они предполагают, что за неё отвечает «главный контрольный» ген или набор генов, который активирует универсальную программу восстановления правильных пропорций тела.

Перспективы для человека:

• По мнению авторов, люди обладают потенциалом к регенерации, но утратили эту способность, возможно, из-за активного иммунного ответа, ведущего к рубцеванию, или из-за энергетической нецелесообразности.
• Если расшифровать генетическую сеть, отвечающую за регенерацию у червей, в будущем можно было бы активировать аналогичные гены в клетках человека. Это открыло бы путь к восстановлению конечностей или центральной нервной системы.
• «Я верю, что у людей есть эти же гены, и если мы поймём, как их включить, мы сможем регенерировать», — заявила старший автор исследования, профессор Билли Свалла.

Дальнейшие шаги:

Исследователи пытаются определить, используют ли черви для регенерации стволовые клетки или перепрограммируют уже существующие. Они также надеются активировать гены, стимулирующие полную регенерацию, у животных, которые в настоящее время на это не способны (например, у zebrafish — рыбки данио).