Трехполосый червь-пантера — новая модель для изучения регенерации

Трехполосый червь-пантера (Hofstenia miamia) стал новым модельным организмом в исследованиях регенерации. Эти малоизученные черви, обитающие в Карибском бассейне, на Багамах, Бермудах и даже у берегов Японии и в Красном море, способны регенерировать любую часть тела.

Четыре года назад постдок Манси Шривастава и член Института Уайтхеда Питер Реддиен собрали этих червей в пруду на Бермудах. В 1960-х годах было описано, что они могут отрастить отрезанную голову, но дальнейших исследований не последовало.

«Это был большой риск для нас — мы не знали, сработает ли проект с самого начала», — говорит Реддиен, который также является профессором биологии MIT и исследователем Медицинского института Говарда Хьюза (HHMI).

Первой задачей была адаптация червей к жизни в лаборатории. Изначально они гибли из-за неподходящей солености воды и отказывались от пищи (печени), которой питаются планарии (Schmidtea mediterranea) — другая модель регенерации в лаборатории Реддиена. Черви уменьшались в размерах, и некоторые прибегали к каннибализму.

В итоге качество воды было исправлено, а предпочтительным источником пищи стали артемии («морские обезьянки»). Теперь черви процветают и откладывают много яиц, что создает достаточный запас для экспериментов.

Ученые установили, что Hofstenia действительно регенерирует не только головы, но и любые части тела, как и планарии. Они задокументировали транскриптом червя и установили, что в этом организме можно использовать РНК-интерференцию (RNAi) для подавления конкретных генов и изучения молекулярных механизмов регенерации.

С помощью этих инструментов они определили, что у Hofstenia, как и у планарий, сигнальный путь Wnt контролирует регенерацию вдоль передне-задней оси (голова-хвост), а сигнальный путь Bmp-Admp — вдоль дорсо-вентральной оси (спина-брюхо).

Анализ транскриптома показал, что трехполосый червь-пантера и планарии являются лишь очень дальними родственниками. Их последний общий предок существовал 550 миллионов лет назад — тот же предок, которого мы, люди, разделяем с этими видами.

«Самое интересное, что это поднимает вопрос: использовал ли наш общий предок эти пути — Wnt и Bmp сигнализацию — для регенерации или нет», — говорит Шривастава, автор статьи в журнале Current Biology от 19 мая.