Учени изследват механизмите за подмладяване на „безсмъртна“ медуза с надежда за напредък в регенеративната медицина

Учени изследват генетичните и молекулярните механизми, които позволяват на т.нар. „безсмъртна“ медуза да се върне към по-ранен етап от жизнения си цикъл, с надеждата да установят дали подобни процеси биха могли да помогнат за възстановяването на човешки клетки и тъкани, предаде Би Би Си.
Медузата от вида Turritopsis dohrnii може при неблагоприятни условия да премине от зряла форма обратно към полип - ранен стадий от развитието си. В рамките на един до три дни след началото на този процес от струпване на клетки се образува полип, който впоследствие може да даде начало на колония и на нови медузи.
Морският биолог Мария Милиета от Тексаския университет A&M в Галвестън изследва способността на тези организми да се възстановяват след различни стресови въздействия. При определени условия медузите престават да се движат, падат на дъното и постепенно променят формата си, като преминават към по-ранен етап от жизнения си цикъл.
Според Милиета от една медуза може да се образува колония, способна да произведе стотици нови организми. Те също могат да притежават способността да повтарят процеса на подмладяване.
За необичайната регенеративна способност на вида се съобщава за първи път през 1992 г., когато италиански учен установява, че медузи, оставени без храна през уикенда, са преминали към стадия на полипи, вместо да загинат. По-късно биологът Стефано Пираино от Университета в Саленто започва да изследва механизмите, които стоят зад това явление.
Един от ключовите процеси е т.нар. трансдиференциация, при която зрели, специализирани клетки променят своята функция и се преобразуват в други видове клетки. При безсмъртната медуза този процес участва във възстановяването на структурата на организма и връщането му към по-ранен етап от развитието.
Изследователите се опитват да установят кои гени и молекулярни механизми управляват тази промяна. Целта е да бъде открит своеобразен молекулярен „превключвател“, който контролира процеса и евентуално би могъл да има аналог при хората.
В проучване от 2022 г. учени сравняват генома на Turritopsis dohrnii с този на сроден вид медуза. Резултатите показват, че безсмъртната медуза разполага с повече копия на гени, свързани с производството на протеини, които участват в поправката на ДНК и защитата на генетичния материал от увреждания.
Учените установяват и повече копия на гени, участващи в поддържането на теломерите - защитни структури в краищата на хромозомите. Теломерите обикновено се скъсяват с напредването на възрастта, а състоянието им е свързано с процесите на клетъчно стареене.
Според изследователите по-доброто разбиране на тези механизми би могло в бъдеще да подпомогне разработването на методи за възстановяване на увредени тъкани, ускоряване на заздравяването на рани и лечение на някои заболявания, свързани с напредването на възрастта. Сред възможните области на приложение са уврежданията след инсулт или инфаркт, загубата на зрение и невродегенеративните заболявания.
Учените подчертават, че изследванията все още са в начален етап и няма доказателства, че механизмът при медузата може да бъде възпроизведен при хората. Способността на Turritopsis dohrnii да се връща към по-ранен етап от развитието си не означава и че е неуязвима - тя все още може да загине от хищници, болести или други неблагоприятни фактори.
Въпреки това необичайният жизнен цикъл на вида предоставя на учените възможност да изследват дали клетъчното стареене и загубата на способност за възстановяване могат да бъдат повлияни чрез промяна на определени генетични и молекулярни процеси.