Человеческий глаз — сложнейший орган, который после повреждения не восстанавливается. Но есть существа, у которых это получается. Команда Элис Аккорси из Калифорнийского университета в американском городе Дэвисе изучает золотистую яблочную улитку (Pomacea canaliculata) — она способна за месяц отрастить новый глаз взамен утраченного. Результаты опубликованы в научном журнале Nature Communications, а подробности приводит SciTechDaily.
Фото: Элис Аккорси, Калифорнийский университет в Дэвисе
Яблочные улитки оказались идеальными лабораторными животными: у них короткий жизненный цикл, высокая плодовитость, и они неприхотливы в содержании. Но главное — их глаза относятся к камерному типу, как у человека. У них есть роговица, хрусталик, сетчатка и даже зрительный нерв.
Аккорси и ее коллеги применили микроскопию и геномный анализ и подтвердили: анатомия и набор генов у улитки и человека поразительно схожи. Многие гены, отвечающие за развитие человеческого глаза, работают и у моллюска. После регенерации новый глаз по структуре и экспрессии генов почти не отличается от исходного.
Процесс восстановления идет поэтапно. Первые сутки уходят на заживление раны. Затем недифференцированные клетки мигрируют в область повреждения и начинают делиться. К 15-му дню формируются хрусталик, сетчатка и нерв. Еще две недели глаз дозревает и увеличивается.
Чтобы понять механизм, специалисты адаптировали для улиток технологию CRISPR. В первом эксперименте они отключили ген pax6, который у людей отвечает за развитие глаз и мозга. Улитки с двумя мутантными копиями гена рождались без глаз. Это подтвердило ключевую роль pax6 в формировании органа зрения. Теперь ученые проверят, нужен ли этот ген для регенерации у взрослых особей.
«Если мы найдем набор генов, важных для регенерации глаз, и эти гены присутствуют у позвоночных, теоретически мы сможем активировать их у человека», — поясняет Аккорси. Сейчас команда также изучает другие гены, отвечающие за формирование хрусталика и сетчатки, а также регуляторы pax6.