Представители вида Bortyllus schlosser являются небольшими беспозвоночными морскими существами, способными регенерировать все части своего тела, начиная от кровеносных сосудов. Исследователи из Стэнфорда надеются, что секвенирование его генома приведёт к новым достижениям в регенеративной медицине и трансплантации.
На первый взгляд, у вида B. schlosser нет ничего общего с людьми. Небольшие морские существа объединяются в колонии, которые выглядят как психоделическая капля между камнями и водорослями. Они бесполы и способны воссоздать весь свой организм только из кровеносных сосудов.
И всё же, B. schlosser − ближайший беспозвоночный родственник человека. Теперь учёные изучают его геном, чтобы найти генетическую основу удивительных иммунных и регенеративных способностей, которые в перспективе могут быть использованы в медицине.
В общей сложности, группа секвенировала 58 миллионов парных оснований ДНК животного. Для сравнения: геном человека состоит из более чем трёх миллиардов спаренных оснований.
Хотя исследователи и не изучили весь геном полностью, они уже обнаружили доказательства того, что делает беспозвоночное полезным для изучения генетики человека, в том числе в вопросе эволюции иммунитета и опосредованной регенерации.
Исследователи сравнили геном B. schlosser с геномами некоторых беспозвоночных и позвоночных, сосредоточив внимание на генах, участвующих в различных заболеваниях человека, влияющих на сердце и развитие глаз, беременность и рак. Они обнаружили, что гомологичных генов у B. schlosser куда больше, чем у любого другого беспозвоночного.
Дополнительное исследование показало, что эти существа были, вероятно, первыми беспозвоночными организмами, чья сосудистая система функционировала подобно человеческой системе кровообращения, с клетками крови, путешествующими по кровеносным сосудам.
Например, из 20 генов человека, которые кодируют гемопоэтические стволовые клетки, 14 совпали с генами Bortyllus. В настоящее время учёные выясняют, как стволовые клетки функционируют в этом беспозвоночном животном.
"Весь организм способен полностью восстановиться из одних лишь сосудов: и сердце, и пищеварительная система, и сложные ткани, – рассказывает Эйлет Воскобойник (Ayelet Voskoboynik), учёный из Стэнфордского института биологии стволовых клеток, ведущий автор исследования. – Он делает это относительно быстро, возможно, используя стволовые клетки. Теперь у нас есть их геном, и мы постараемся понять весь механизм".
Отметим, что стволовые клетки разных видов часто конкурируют: новые ткани образуются на основе генетического кода "победителя". Такой процесс происходит в организме человека, пережившего аллогенную пересадку, в ходе которой пациент получает ткани или клетки от неидентичных ему доноров. В основном, с течением времени клетки получателя постепенно заменяют донорскую ткань.
В некоторых случаях, особенно часто после трансплантации костного мозга или гемопоэтических стволовых клеток, организм реципиента отвергает донорскую ткань. Воскобойник считает, что изучение этого процесса у представителей вида B. schlosser приведёт к улучшению медицинских показателей. "Если мы сможем узнать, что делает стволовые клетки "победителя" наиболее конкурентоспособными, мы сможем применить эти знания и повысить вероятность успеха аллогенных трансплантаций у людей", — подводит итог биолог.
Исследование было опубликовано в издании eLIFE. Также можно почитать пресс-релиз университета.
Также по теме:
Новые данные о генах обещают регенерацию головы даже у человека
Сходство с земноводными: биологи изучили регенерацию конечностей у человека
Обезглавленные черви заново отрастили голову и восстановили воспоминания
Японцы создали из стволовых клеток прообраз человеческого глаза
Учёные вырастили человеческую печень в голове мыши
Человеческие стволовые клетки вернули слух песчанкам
