Одинична клітина дорослого планарії здатна повністю відновити організм
Відео: Остриці і аскариди
Плоскі черви планарії в дорослому стані зберігають «всемогутні» стовбурові клітини, здатні перетворитися на клітину будь-який інший тканини і органу. При сильних пошкодженнях одна така клітина фактично може заново створити дорослу планарию.
Планария (фото pbertner). |
Фантастичні здібності планарий до регенерації відомі давно. Якщо розрізати цього плоского черв`яка на 100 фрагментів, то кожен з них відновить повноцінний організм, з усіма системами і внутрішніми органами. Але джерело таких регенераційних здібностей довгий час залишався невідомим.
Виявилося, що у дорослих планарий в організмі залишається помітна популяція ембріональних стовбурових клітин, з яких розвиваються клітини будь-якого типу. Багато тварин, в тому числі осіб, зберігають стовбурові клітини до зрілого віку, але вони не мають універсальності. Так, гематопоетичні стовбурові клітини можуть дати тільки клітини крові-стовбурові клітини шкіри здатні відновлювати лише покриви тіла, шкіру і волосся.
Пітер Реддін з Медичного інституту Говарда Хьюза разом з колегами з Массачусетського технологічного інституту вирішив з`ясувати здатності стовбурових клітин планарий. Щоб придушити здатність клітин черв`яків до поділу, дослідники піддавали планарий радіаційного облученію- при цьому обрана доза радіації дозволяла вижити деяким необласти (клітинам, які мігрують в зони уражень і загоюють рани, утворюючи здорову тканину). Такі необласти, коли їх потім намагалися вирощувати в культурі клітин, демонстрували все властивості стовбурових клітин, утворюючи клітини різних тканин. Деякі з необласти (їх назвали клоногенних) були в стані перетворюватися в усі тканини дорослого хробака.
Щоб підтвердити універсальність клоногенних необласти, вчені пересаджували їх черв`якам, опромінених смертельною дозою радіації, коли у планарії не залишалося жодної клітини, здатної до поділу. Те, що відбувалося далі, самі дослідники називають не інакше, як науково-фантастичним фільмом: єдина клітина повністю оздоровлює опромінених планарию! Повільно, але вірно нащадки пересадженою клітини замінювали пошкоджені тканини по всьому організму, аж до нервових вузлів і органів чуття. В кінці процесу черв`як складався з клітин, генетично ідентичних вихідній донорської клоногенних клітці. При цьому тварина почувалася нормально, харчувалося, росло і розмножувалося.
Звіт про це дослідження опублікований в сьогоднішньому випуску журналу Science.
Фундаментальна наука стверджує, що це перший випадок, коли доросла тварина несе плюрипотентні стовбурові клітини. До цих пір вважалося, що такі всемогутні клітини закінчуються у організму з його народженням. Ну а для прикладної науки це означає можливий прорив в регенеративної медицини: якщо вдасться знайти людські гени, аналогічні тим, що керують необласти у черв`яків, можна буде створювати схожі всемогутні клітини і на людському матеріалі.
