Как выжить и восстановить память, лишившись головы? Планарии знают
Плоские черви планарии обладают выдающейся способностью к регенерации утраченных или повреждённых частей тела благодаря особым стволовым клеткам-необластам. Если этому животному отрезать голову, отрастёт новая со всеми нервными клетками. Причём в памяти существа сохранится то, что оно знало ранее. Расскажем, как это возможно и чем может помочь людям.
Планария — рекордсмен животного мира по части регенерации. Если разрезать её на несколько частей, каждая часть вырастет в целого червя. Это возможно благодаря распределённым по всему телу животного особым плюрипотентным стволовым клеткам. Они позволяют «отрастить» даже нервную систему, что представляет особый интерес для исследователей процесса восстановления нейронов и нервной ткани. Ведь у человека тоже есть стволовые клетки, но они не могут починить повреждённый мозг. Именно поэтому травмы головного органа и нейродегенеративные заболевания, например болезнь Паркинсона, так плохо поддаются лечению.
У планарии нет кровеносной системы и полости тела — только соединительная ткань
Фото: © Sinhyu Photographer / Shutterstock / FotoDom
Раскрыть загадку планарии недавно попытались американские учёные. Они решили исследовать дофаминергические нейроны планарий. Потеря этих нервных клеток у людей лежит в основе болезни Паркинсона, так что если планария «подскажет», как правильно создавать и размещать такие клетки, это может иметь прямое значение для медицины. Учёные применили обратный генетический скрининг. Проще говоря, они составили список из 74 генов, активных в дофаминергических нейронах планарий, и по очереди «выключали» каждый — смотрели, что сломается. В результате осталось 10 генов, критически важных для восстановления и поддержания дофаминергических нейронов. Выяснив это, авторы исследования узнали, как стволовая клетка не только становится дофаминергическим нейроном, но и оказывается в нужном месте организма, то есть получает пространственную координату. Так формируется правильная нервная клетка.
Результаты этой научной работы — очередной шаг как получению из стволовых клеток дофаминергических нейронов, которые можно эффективно пересаживать пациентам с болезнью Паркинсона. Клеточная заместительная терапия для её лечения исследуется уже многие годы. В ранних клинических испытаниях эмбриональные дофаминергические нейроны пересаживали пациентам, и некоторым из них это помогало. Но и проблем было много: выживаемость пересаженных клеток крайне низкая, да и неправильное размещение — одна из ключевых трудностей.
Болезнь Паркинсона затрудняет двигательную активность
Фото: © Healthcare/Medical / Shutterstock / FotoDom
Новое исследование планарий подтверждает гипотезу о том, что раз стволовой клетке планарии нужен комбинированный набор инструкций, чтобы правильно «встать на место», то и для человеческой клеточной терапии нужен аналогичный подход. Дать клетке сигнал «стань дофаминергическим нейроном» недостаточно. Нужно ещё сказать «стань дофаминергическим нейроном чёрной субстанции и подготовься отправить аксон в стриатум». Этот рецепт подходит для планарий. Человеческая версия наверняка сложнее, но стало понятно, как действовать: идентичность клетки и её местоположение нужно задавать раздельно, а затем комбинировать.
