Биологи Санкт-Петербургского государственного университета выяснили, что зеленый нереис (кольчатый червь, обитающий в Белом море) может восстановить утраченную часть тела за счет белка FGF. Но если подавить действие белка, то эти способности тоже будут «заблокированы».
Эксперимент проходил так: биологи выловили нереисов во время их нереста в море, затем в лаборатории оплодотворили животных, чтобы вырастить новых особей, пригодных для исследования. Как поясняют ученые, эти морские черви очень плодовиты, долго живут (от 3 до 7 лет), но главное — способны на месте ампутированной части тела отрастить ее миниатюрную копию.
Из регенерирующих после повреждений нереисов эксперты выделяли продукты генов — РНК — и клонировали их фрагменты. На основе последних синтезировали светящиеся метки — они позволили увидеть, где именно у червей эти гены работают. Метод называется гибридизацией in situ, то есть «сращиванием» молекул РНК на месте — внутри организма.
Когда с временем и местом активности генов определились, ученые искусственно заблокировали рецепторы сигнального пути белков FGF, добавив в морскую воду, где жили животные, вещества-ингибиторы. Оказалось, что подавление работы протеинов повлияло не только на деление клеток в месте повреждения, но и в целом на процесс восстановления утраченной части тела. У контрольных (не получавших ингибиторы) животных рост клеток начинался уже спустя четыре часа после ампутации, а в течение шести дней шло восстановление мышц и нервов. Ингибиторы же полностью остановили регенерацию.
Родственники этого белка есть и у человека — возможно, на их основе удастся разработать способы быстрого лечения ран.
«Знания о механизме восстановления тканей нереиса применимы для терапевтических подходов регенеративной медицины. Принципиальная роль FGF у позвоночных и беспозвоночных не отличается. Анализ показал, что участие этих белков в восстановительных процессах должно было существовать уже у общего предка животных, жившего более 500 миллионов лет назад. Нам еще предстоит выяснить, что именно послужило причиной замедления регенерации у человека», — пояснил старший преподаватель СПбГУ Виталий Козин.