Исследование регенеративных способностей в животном мире

Почему одни животные могут восстанавливать ткани и функции после травмы, а другие (например, человек) — нет? Это центральный вопрос регенеративной биологии, области, которая привлекает внимание учёных и общественности с XVIII века и набирает обороты благодаря современным методам анализа.

Регенерация хрусталика глаза у лягушек, нервной ткани у улитки, спинного мозга у морской миноги, всей висцеральной массы у морского огурца — эти и другие способности подробно описаны в «виртуальном симпозиуме» в текущем выпуске журнала The Biological Bulletin.

Использование модельных организмов для понимания механизмов регенерации является «плодотворным и потенциально имеющим огромное значение для будущей медицинской практики», пишут соредакторы выпуска Джоэл Смит (Центр регенеративной биологии и тканевой инженерии им. Юджина Белла, MBL) и Джеймс Л. Олдс (Университет Джорджа Мейсона).

Задача состоит в том, чтобы описать механизмы регенерации на молекулярном уровне, выявив детали множества перекрёстно регулируемых компонентов. В своей статье Смит и коллеги предлагают «системный» подход — построение карт активности генов во время регенерации.

Изучение регенерации у тщательно отобранной модели (например, восстановление спинного мозга у миноги) «может выявить сети регуляции генов, которые, возможно, консервативны в центральной нервной системе человека и могут служить терапевтическими мишенями для новых фармакологических и биологических соединений после травмы мозга или спинного мозга».

Другие авторы используют иные подходы:

• Роберт Лозон и коллеги исследуют роль стволовых клеток и аллораспознавания в регенерации асцидий.
• Нозоми Ёсинари и Ацуси Каваками рассматривают процесс регенерации плавников у рыбок данио и медаки, выделяя вовлечённые «компартменты» или субпопуляции клеток.
• Учёные MBL Марк Мессерли и Дэвид Грэм анализируют роль внеклеточных электрических полей в контроле развития, заживления ран и регенерации.
• Три статьи посвящены нейрорегенерации у улитки (Рёта Мацуо и Эцуро Ито; М. Дж. Зоран и коллеги) и у асцидии (Х. Н. Скёльд и коллеги).

Выпуск также включает перепечатку знаковой статьи Томаса Ханта Моргана о концепции полярности в регенеративных процессах, впервые опубликованной в The Biological Bulletin в 1909 году.

Составляя выпуск, Смит и Олдс вновь отметили, сколь много фундаментальных нерешённых вопросов лежит в основе регенерации, например, «старый как мир вопрос о том, в какой степени регенеративные процессы воспроизводят программу развития». Однако современная область регенерации, как показывает этот выпуск, «широка и полна жизни», и многие исследования дают ответы и подсказки.