Нет слепоте
Биологи разблокировали систему природного восстановления зрения
Анатолий Глянцев, «Вести»
В ДНК млекопитающих есть гены, отвечающие за восстановление повреждённой сетчатки глаза. Эволюция по каким-то причинам заблокировала их работу, но эти гены можно искусственно «включить». Эту операцию биологи уже проделали в опытах с подопытными мышами, и у животных появились новые нейроны взамен повреждённых.
Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Science группой во главе с Сетом Блэкшоу (Seth Blackshaw) из Университета Джонса Хопкинса (Hoang et al., Gene regulatory networks controlling vertebrate retinal regeneration).
Не секрет, что многие животные куда более способны к регенерации, чем млекопитающие, в том числе и человек. Например, рыбки данио рерио могут восстанавливать повреждённую сетчатку глаза. Множество людей, потерявших зрение из-за травм сетчатки, не отказались бы от такой способности.
Как выяснили учёные, после повреждения сетчатки у этих рыб активируются клетки так называемой глии Мюллера. Они «перепрограммируются», превращаясь в стволовые клетки. Из этих стволовых клеток образуются новые нейроны сетчатки. У млекопитающих тоже есть глия Мюллера, но вышеописанный процесс почему-то не запускается. Почему?
Ответ на этот вопрос и искали авторы нового исследования. Они выяснили, какие гены активируются при повреждении сетчатки у данио рерио, кур и мышей (заметим, что глаза мышей очень похожи на человеческие).
Учёные определили гены, которые отвечают за перепрограммирование клеток глии у данио рерио. Оказалось, что те же гены присутствуют и у птиц, и у мышей. Эти гены не повреждены мутациями и готовы к работе. Более того, при повреждении сетчатки они приводятся в «состояние повышенной готовности». Но в итоге у кур включаются лишь некоторые из них. У мышей же гены перепрограммирования глиальных клеток не активируются вовсе.
Почему? Как выяснили биологи, есть гены, которые активно этому противодействуют. Они кодируют белки из семейства, известного под названием ядерных факторов-I (nuclear factor I, или NF-I).
Это так называемые факторы транскрипции – белки, которые присоединяются к молекуле ДНК и блокируют работу некоторых генов. В том числе, как выяснилось, и генов, отвечающих за регенерацию сетчатки.
В порядке эксперимента биологи заблокировали у мышей синтез NF-I. И клетки глии Мюллера тут же начали процесс «перерождения». Через 21 день из них образовались новые нейроны, правда, только двух видов: биполярные и амакриновые.
Поясним, что сетчатка содержит множество видов нервных клеток, так что этот результат ещё далёк от полноценной регенерации. Но, по крайней мере, установлено, что у млекопитающих есть гены, отвечающие за восстановление нейронов, и что их работе активно препятствуют некоторые другие гены.
«Наше исследование в целом показывает, что у млекопитающих, включая человека, есть потенциал к регенерации, но эволюционное давление по каким-то причинам отключило его», – резюмирует Блэкшоу (Johns Hopkins Scientists Find Mammals Share Gene Pathways That Allow Zebrafish to Grow New Eyes).
Это удивительный результат. Трудно понять, какие эволюционные преимущества давали гены, подавляющие восстановление нейронов. Учёным ещё предстоит разобраться в этом.
Доскональное изучение системы регенерации нейронов сетчатки и противодействующих ей сил может проложить дорогу к победе над слепотой. А возможно, и ко многим другим победам, ведь похожие механизмы регенерации работают у данио рерио в самых разных органах.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru