Учёные нашли ген, ограничивающий рост тканей

Планарии — плоские черви с уникальной способностью к регенерации после почти любых повреждений, включая обезглавливание. Они могут восстанавливать любые клетки и ткани: мышцы, нейроны, эпидермис, глаза и даже мозг.

С конца XIX века учёные изучают этих червей, чтобы понять принципы естественной регенерации. Один из нераскрытых механизмов — как организмы контролируют пропорциональное восстановление тканей.

Молекулярные биологи из Северо-Западного университета обнаружили начало генетического сигнального пути, который тормозит рост у этих животных. Этот процесс обеспечивает правильное количество тканей при регенерации.

"Эти черви по сути открыли естественную форму регенеративной медицины в ходе эволюции", — говорит Кристиан Петерсен, руководитель исследования. — "Планарии регенерируют всю жизнь, но как они ограничивают рост? Наше открытие поможет понять молекулярные компоненты и принципы, управляющие идеальным восстановлением тканей".

Результаты могут иметь важные последствия для новых методов тканевой инженерии или стратегий усиления естественных механизмов восстановления у людей.

Исследование опубликовано 20 января в журнале Current Biology. Первый автор — Эрик Г. Шад, а Петерсен — автор-корреспондент.

Ключевое открытие

Учёные обнаружили систему контроля, ограничивающую регенерацию, и новый механизм влияния стволовых клеток на рост. Они выявили, что ген mob4 подавляет рост тканей. Когда ген ингибировали в экспериментах, животное вырастало до двух нормальных размеров.

Ген действует неожиданным образом: он препятствует тому, чтобы потомки стволовых клеток производили фактор роста Wnt — белок для дистанционной коммуникации между клетками. Сигнальный путь Wnt известен своей ролью в регенерации раковых клеток.

Объект исследования

Планарии имеют размер 2–20 мм и сложную анатомию с примерно миллионом клеток. Их геном секвенирован, а биология хорошо изучена, что делает их популярными модельными организмами.