"Медицинский вестник Украины" рассказывает о результатах исследования английских ученых в области эволюционной биологии, способных послужить началом новых лечебных методик в онкологии и восстановительной медицине.
Почему у некоторых видов беременность длится дольше, чем у других? Исследователи из Института Фрэнсиса Крика (Великобритания) выяснили, что все дело в механизме, который «запускает» скорость эмбрионального развития. Их работа, опубликованная в журнале Science, поможет понять, как происходила эволюция разных видов млекопитающих, а также улучшить методы регенеративной медицины.
Процесс превращения эмбриона во взрослую особь у всех млекопитающих протекает одинаково и состоит из одной и той же последовательности событий с участием похожих генов и молекулярных сигналов. Однако скорость протекания этого процесса у разных видов значительно отличается. Например, двигательные нейроны, отвечающие за мышечное движение, у мышей развиваются примерно за 3 дня, а у человека – за неделю. Чтобы понять, от чего зависит эта скорость у разных видов, исследователь Тереза Район и ее коллеги из лаборатории эволюционной динамики Джеймса Бриско при Институте Фрэнсиса Крика вырастили двигательные нейроны из стволовых клеток, что дало им возможность наблюдать за их развитием без влияния факторов окружающей эмбриона среды. Используя мышиные и человеческие стволовые клетки, они выяснили, что разница в скорости развития сохраняется: человеческие двигательные нейроны развивались в 2 раза дольше, чем мышиные. Это дало ученым основания предположить, что скорость развития зависит от самих клеток, но не от окружающей их среды.
Затем исследователи проверили, какую роль в скорости эмбрионального развития могут играть гены. Для этого они внедрили человеческую последовательность ДНК в мышиные клетки, но оказалось, что это не влияет на скорость развития. Однако ученым удалось выяснить, что разница в скорости, с которой происходит белковый обмен в клетках, может объяснить разницу в скорости эмбрионального развития между двумя видами. Белки в клетках постоянно формируются и разрушаются, и в мышиных клетках этот процесс происходит в 2 раза быстрее, чем в человеческих, что совпадает со скоростью формирования двигательных нейронов.
«У людей белки более устойчивы, чем у мышиных эмбрионов, и это замедляет скорость развития человеческих эмбрионов, – объясняет Тереза Район. –Теперь нам хотелось бы понять, как повлиять на эту скорость».
Понимание механизмов, контролирующих скорость эмбрионального развития, может внести вклад в развитие регенеративной медицины и использование стволовых клеток для изучения различных заболеваний. Если ученые смогут замедлять или ускорять развитие стволовых клеток, они смогут и улучшить методы выращивания определенных типов клеток в научно-исследовательских и терапевтических целях. Кроме того, это может подсказать, как замедлять рост клеток при таких заболеваниях, как, например, рак.
Комментарии (0)