Скрывает ли яблочная улитка генетический ключ к регенерации человеческого глаза?

Яблочная улитка, или Pomacea canaliculata, является инвазивным пресноводным моллюском из Южной Америки, который обладает уникальной способностью к полной регенерации своих сложных, камерных глаз. Эти глаза анатомически схожи с человеческими и включают в себя хрусталик, роговицу и сетчатку. Улитка, достигающая в длину двух-трех дюймов, демонстрирует поразительную биологическую стойкость, которая делает ее идеальным объектом для исследований.
Скрывает ли яблочная улитка генетический ключ к регенерации человеческого глаза?
Изображение носит иллюстративный характер

Происходя из водоемов Бразилии и Аргентины, Pomacea canaliculata распространилась по всему миру, включая США, Европу и Азию, в основном через аквариумную торговлю. Этот вид представляет серьезную угрозу для местных экосистем. По данным Техасского института инвазивных видов, улитки способны уничтожить до 100% посевов риса на стадии прорастания, нанося значительный экономический ущерб.

Полный процесс восстановления ампутированного глаза у улитки занимает около 28 дней, при этом первые признаки регенерации становятся заметны менее чем за две недели. Этот процесс состоит из четырех четких стадий: заживление раны, формирование особого клеточного скопления, появление нового хрусталика и сетчатки, и, наконец, созревание всех компонентов глаза. Позвоночные, включая человека, способны осуществить лишь первую стадию — заживление раны.

В исследовании, опубликованном 6 августа в журнале Nature Communications, ученые из Института медицинских исследований Стоуэрса использовали технологию редактирования генов CRISPR для изучения этого феномена. В центре их внимания оказался ген pax6, который известен своей ключевой ролью в развитии глаз у позвоночных и плодовых мушек.

Исследователи Элис Аккорси и Алехандро Санчес Альварадо применили CRISPR для нарушения работы гена pax6 у яблочных улиток. В результате на свет появилась линия моллюсков, которые были полностью здоровы, но рождались без глаз. Это подтвердило фундаментальную роль гена pax6 не только в регенерации, но и в первоначальном формировании зрительных органов.

В ходе эксперимента команда проанализировала генетическую активность на каждой из четырех стадий регенерации. Это позволило им составить список генов-кандидатов, отвечающих за процесс восстановления, и понять точную последовательность их активации. Ученые стремятся обнаружить тот «генетический переключатель», который позволяет улитке перейти от простого заживления к полному восстановлению сложной структуры.

Несмотря на то, что глаза улиток и человека эволюционировали независимо, для их построения используются многие из тех же фундаментальных генетических «строительных блоков». Это делает Pomacea canaliculata мощной моделью для изучения регенерации сложных тканей в целом.

Полученные знания открывают путь к разработке терапевтических подходов для лечения травм и дегенеративных заболеваний человеческого глаза, таких как дистрофии роговицы и макулярная дегенерация. Понимание генетического механизма, который природа уже создала, может стать основой для технологий, способствующих восстановлению или защите зрения у людей.

Как заявила Элис Аккорси, изучение различных стратегий, выработанных в ходе эволюции, имеет решающее значение. По ее словам, «изучение этих различных стратегий может открыть совершенно новые перспективы в том, как мы понимаем — и, в конечном счете, лечим — наши собственные тела».


Новое на сайте

19817В Луксоре нашли стелу с римским императором в образе фараона 19816Экипаж Artemis II о моменте, когда земля исчезла за луной 19815Почему луна выглядит по-разному в разных точках земли? 19814Adobe экстренно закрыла опасную дыру в Acrobat Reader, которую хакеры использовали с... 19813Метеорный поток, рождённый из умирающего астероида 19812Когда робот пишет за тебя прощальную смс 19811Что общего у лунной миссии, толстого попугая, загадочной плащаницы и лекарства от диабета? 19810Какие снимки Artemis II уже стали иконами лунной программы? 19809Кто на самом деле хочет сладкого — вы или ваши бактерии? 19808Как рекламные данные 500 миллионов телефонов оказались в руках спецслужб? 19807Экипаж Artemis II вернулся на землю после десяти дней в космосе 19806Зелёная и коричневая луна: почему геологи Artemis II уже не могут усидеть на месте 19805Эксперты уверены в теплозащитном щите Artemis II, несмотря на проблемы предшественника 19804Выжить внутри торнадо: каково это — когда тебя засасывает в воронку 19803Аляскинские косатки-охотники на млекопитающих замечены у берегов Сиэтла
Ссылка