Морският организъм може да помогне за възстановяване на човешки тъкани след инсулт и инфаркт

Международни екипи от биолози и генетици изследват молекулярните механизми, чрез които така наречената „безсмъртна“ медуза успява да върне биологичния си часовник назад и да започне живота си отначало, съобщават от Би Би Си. Целта на учените е да установят дали този уникален природен процес може да бъде приложен в регенеративната медицина за възстановяване на увредени човешки клетки и органи.

Живот отначало само за три дни

Морският обитател с научно название Turritopsis dohrnii притежава необичайната способност да преминава от напълно зряла форма обратно към ранен стадий на развитие, известен като полип, когато попадне в неблагоприятни условия или претърпи физическо увреждане.

Морският биолог Мария Милиета от Тексаския университет в Галвестън проучва как точно тези организми реагират на различни стресови въздействия в околната среда. При заплаха медузите спират да плуват, отпускат се на морското дъно и започват постепенно да променят своята структура. Само в рамките на един до три дни от малко струпване на клетки се оформя нов полип. Според Мария Милиета от една-единствена медуза по този начин може да се развие цяла колония, която впоследствие да произведе стотици нови, генетично идентични организми, способни отново да повторят цикъла на подмладяване.

За тази необичайна биологична особеност се заговаря за първи път през 1992 година след случаен пропуск в лаборатория. Тогава италиански изследовател оставя група медузи без храна през почивните дни, но вместо да загинат, те се връщат към ранния си стадий на полипи. По-късно биологът Стефано Пираино от Университета в Саленто започва систематично да проучва процесите, които стоят зад това явление.

Търсенето на молекулярния превключвател

В основата на биологичното рестартиране стои процес, наречен трансдиференциация. При него вече узрелите и тясно специализирани клетки променят първоначалната си роля и се преобразуват в съвсем различен вид клетки. Така медузата на практика преустройва собственото си тяло отвътре и се връща към началото на жизнения си цикъл.

Голямото предизвикателство пред изследователите днес е да открият кои точно гени управляват тази трансформация. Учените търсят своеобразен молекулярен „превключвател“, който задейства процеса при медузата и евентуално би могъл да има свой аналог в човешкото тяло.

Важна следа в тази посока дава геномно проучване от 2022 година, в което специалистите сравняват генетичния код на Turritopsis dohrnii с този на друг сроден, но обикновен вид медуза. Анализът разкрива, че безсмъртният вид разполага с повече копия на гени, отговорни за производството на протеини, които поправят ДНК и пазят генетичния материал от увреждания.

Освен това учените откриват повече копия на гени, които поддържат теломерите — защитните накрайници на хромозомите. При хората и повечето живи същества тези структури се скъсяват с всяко делене на клетката, което е една от основните причини за стареенето на организма.

Надежда за лечение на тежки заболявания

Ако науката успее да разгадае как медузата поддържа клетките си млади, това би могло да отвори нови пътища за лечение на редица състояния, свързани с възрастта и износването на организма. По данни на изследователите подобни механизми в бъдеще могат да подпомогнат бързото заздравяване на рани и възстановяването на поразени тъкани след прекаран инфаркт или инсулт. Сред потенциалните области на приложение са още борбата със загубата на зрение и терапията на тежки невродегенеративни заболявания.

Специалистите обаче предупреждават, че проучванията все още са в начален етап и засега няма преки доказателства, че процесът може да бъде успешно възпроизведен при хората. Самата медуза също не е напълно неуязвима в естествената си среда — въпреки способността си да се подмладява биологично, тя лесно може да стане жертва на морски хищници, инфекции или резки промени в океана. Въпреки това нейният жизнен цикъл остава един от най-обещаващите модели за разбиране на клетъчното стареене.