Вчені сподіваються "розбудити" функцію відновлення скалічених органів: У людей знайшли гени регенерації

Дослідники на один крок ближче до вирішення загадки, чому у одних хребетних може регенеруватися хребет, а у інших, включаючи людей, замість цього формується рубцово-змінена тканина, що часто призводить до довічної травмі. Гени, що відповідають за регенерацію у аксолотлів (родич саламандри.-ред.), знайшли у людей, зазначають Патріоти України

В Лабораторії морської біології (Marine Biological Laboratory, MBL), розташованої в Вудс Холі, штат Массачусетс, виявили «партнерські» гени у аксолотлів, які при активації дозволяють нервовій трубці і пов'язаних з нею нервових волокнах функціонально регенерувати після серйозного пошкодження хребта. Примітно, що ці гени присутні і у людей, тільки активуються по-іншому. Результати дослідження опубліковані в Nature Communications Biology.

«Аксолотль - чемпіони відновлення, здатні регенерувати різні частини тіла. Наприклад, якщо пошкодити їм хребет, вони повністю відновлять його і повернуть моторний і сенсорний контроль, - каже Карен Ечеверрі, науковий співробітник Центру регенеративної біології і тканинної інженерії Юджина Белла. - Ми хотіли зрозуміти, в чому полягає різниця на молекулярному рівні, на якому визначається, що організм дасть на пошкодження регенеративну відповідь, а не почне формування рубцево-зміненої тканини».

Попереднє дослідження Ечеверрі показало, що і у аксолотлів, і у людей, ген c-Fos активується в гліальних клітинах нервової системи після пошкодження хребта. Також вона довела, що ген c-Fos не діє поодинці.

«Це називається облігатний гетеродімер, тому що у нього повинен бути супутник, - каже Ечеверрі. - у аксолотлів c-Fos має інший партнерський ген, ніж у людей, це і призводить до відмінностей в реакції на пошкодження».

У людей на пошкодження ген c-Fos відповідає в парі з c-Jun. У аксолотлів, як виявили Ечеверрі і її колеги, c-Fos активується разом з JunB. Така відмінність у активації генів пов'язано з діями мікроРНК, які регулюють експресію генів.

Вчені, модифікувавши експресію генів за допомогою мікроРНК аксолотля, змогли змусити людський ген c-Fos активуватися в парі з c-Jun. Саламандри з людськими парами виявилися не здатні відновити функціонування хребта після пошкодження, замість цього у них сформувалася рубцово-змінена тканина, як це відбувається у людей. У подальших дослідженнях буде вивчено, чи діє це в зворотну сторону в людських клітинах.

«Гени, залучені в регенерацію у аксолотлів, добре зберігаються і у людей. Не тільки у аксолотлів є спеціальні гени для регенерації, - говорить Ечеверрі. - Все залежить від того, який партнерський ген запускається безпосередньо після ушкодження і як це призводить до регенерації або формування рубцево-зміненої тканини. Виходить, як в житті - від партнера залежить позитивна або негативне зміна».

Розуміння, як діє регенерація хребта у аксолотлів, чим відрізняється і в чому схожий на аналогічний процес у людини, може допомогти поліпшити лікування серйозних пошкоджень хребта у людей.

«У цього відкриття є потенціал не тільки для лікування пошкоджень хребта у людей, а й для перенесення результатів на безліч нейродегенеративних захворювань», - говорить Ечеверрі.