Особую область в организме плоских червей, благодаря которой стимулируется рост второй и даже третьей головы вместо хвоста после того, как они были разрезаны на три части, обнаружили ученые.
В статье, опубликованной в Biophysical Journal, ученые рассказывают, что смогли доказать возможность гибкого и радикального изменения форм регенерируемых частей тела, внося изменения в геном. Теперь исследователи хотят узнать, как это можно использовать для регенеративных терапий", — заявил Майкл Левин (Michael Levin) из университета Тафтса (США).
В последние годы ученые находят все больше свидетельств того, что устройство тела человека и других живых существ, а также особенности их поведения, задаются не только генами, но и тем, как "упакована" их ДНК и множеством других факторов, не связанных с передачей генетической информации.
К примеру, не так давно выяснилось, что так называемые эпигенетические метки помогают животным и растениям быстрее приспосабливаться к новым условиям среды, а проблемы с их "перезаписью" оказались связаны с предрасположенностью к гомосексуальности и суицидам среди людей.
Леви и его команда два года назад пришли к выводу, что процессом регенерации головы у червей-планарий управляют не только гены, но и электрические сигналы, которыми обмениваются клетки этих беспозвоночных при отращивании утерянного хвоста или передней части тела.
Изучая этот процесс, команда Левина научилась заставлять червей отращивать "чужие" головы с совершенно иной архитектурой мозга, используя электрические сигналы, записанные при наблюдениях за ростом головы иных видов планарий.
На этом ученые решили не останавливаться и попытались вырастить бесхвостового червя о двух головах. В ходе эксперимента исследователи разрезали червей на три части, отделив их головы и хвосты, и обработали этот "обрубок" спиртом октанолом, блокирующим передачу электрических сигналов между клетками.
В 25% случаев, как показали эти эксперименты, у червей выросли не новая голова и хвост, а две головы, а остальные черви, как изначально казалось ученым, развивались по нормальному сценарию. Лишь потом удалось выяснит, что разрезание этих червей и их природная регенерация часто спонтанно приводила к формированию "двуглавых" особей даже через 7 месяцев после окончания эксперимента.
Это говорит о наличии неких перманентных изменений в работе их организма, сохранившихся в их теле в виде некой "биоэлектрической памяти", отдельной от обычной, генетической и эпигенетической памяти.
Подобные превращения червей и способность клеток "помнить" форму тела, как считают Левин и его коллеги, указывает на то, что подобные процессы, управляющие ростом тела человека во время формирования зародыша, можно модифицировать и использовать для регенерации потерянных конечностей. Дальнейшие опыты на "двуглавых" червях, как надеются ученые, помогут понять, как можно это осуществить.