Учени търсят генетичните и молекулярните механизми, които позволяват на медузата Turritopsis dohrnii да се преобразява от зрял организъм в по-ранен етап от жизнения цикъл, с надежда за бъдещи медицински приложения.
Изследователи, цитирани от Би Би Си, изучават как „безсмъртната“ медуза може при неблагоприятни условия да се върне от медузоиден стадий към полип и да възстанови развойна форма, която впоследствие генерира нови индивиди и колонии.
Жизнен цикъл и необичайна възможност за подмладяване
Медузата от вида Turritopsis dohrnii при стресови условия престава да плува, потъва до морското дъно и постепенно променя формата си. В рамките на един до три дни от струпване на клетки може да се оформи нов полип, който след това да даде начало на колония и на множество нови медузи.
По наблюдения на морския биолог Мария Милиета от Тексаския университет A&M в Галвестън от една единична медуза може да произлезе колония, способна да роди стотици организми. Тези индивиди могат да повторят процеса на подмладяване, превръщайки жизнения цикъл в своеобразен биологичен кръговрат.
Клетъчни механизми: трансдиференциация и „превключване“
Един от централните процеси, посочени в изследванията, е трансдиференциацията — способността на зрели, специализирани клетки да сменят своята функция и да се превърнат в друг тип клетки. При Turritopsis dohrnii трансдиференциацията участва в преструктурирането на тъканите и връщането към полипния стадий.
Учените се интересуват коя молекулярна сигнализация задейства тази промяна и дали съществува своеобразен „превключвател“ за клетъчно подмладяване. Търсенето на тези механизми е в центъра на текущите проучвания, защото тяхното разбиране може да насочи бъдещи изследвания за възстановяване на тъкани при други организми.
Геномни открития и 2022 г. проучване
В сравнение с родствени видове, в проучване от 2022 г. изследователи откриват, че Turritopsis dohrnii притежава повече копия на определени гени, свързани с производството на протеини за поправка на ДНК и защита на генетичния материал. Учените посочват и по-голям брой копия на гени, участващи в поддържането на теломерите — структури в краищата на хромозомите, чието състояние е тясно свързано с клетъчното стареене.
Тези генетични особености насочват вниманието към възможни механизми, чрез които медузата поддържа способността си за възстановяване и многократни процеси на подмладяване.
Възможности и ограничения за приложение при хората
Изследователите разглеждат откритията като интригуваща перспектива за биомедицината: по-добро разбиране на начините, по които организмът променя клетъчната идентичност и възстановява тъкани, може в бъдеще да доведе до нови подходи за лечение на увреждания и заболявания, свързани с възрастта.
В същото време пътят от наблюденията при една медуза до приложения при хората е дълъг. Засега няма доказателства, че механизмите, които позволяват на Turritopsis dohrnii да се връща към по-ранен етап, могат да бъдат възпроизведени при човешки клетки. Освен това определението „безсмъртна“ не означава непобедимост — медузата остава уязвима към хищници, болести и други фактори.
Малкият морски организъм продължава да служи като модел за изучаване на границите на клетъчното възстановяване. Разгадаването на неговите механизми може да хвърли светлина върху причините за клетъчното стареене и способността на клетките да възстановяват идентичността и функциите си, без да предлага към момента готови решения за човешкото стареене.
КОМЕНТАРИ (0)