Исследователи из Института медицинских исследований Стауэрса (США) раскрыли роль двух генов в регуляции восстановления «волосковых» клеток у рыб данио-рерио — сенсорных клеток, отвечающих за восприятие звука и поддержание равновесия. Их работа опубликована в журнале Nature Communications.
У человека с возрастом или под воздействием интенсивного шума «волосковые» клетки внутреннего уха постепенно отмирают, что приводит к необратимой потере слуха и нарушению равновесия. В отличие от нас, у некоторых животных, включая рыб и амфибий, эти клетки способны к эффективной регенерации. Данио-рерио стали идеальной моделью благодаря прозрачности тела и выстроенным в ряд нейромастам — сенсорным органам, чьи клетки видны под микроскопом.
В центре внимания учёных оказались два типа вспомогательных клеток нейромаст: стволовые клетки на периферии, активные в делении, и предшественники волосковых клеток в центральной части. Оба типа регулируются разными вариантами одного гена — cyclinD, ключевого фактора клеточного цикла. При выключении одного из вариантов гена прекращается деление соответствующей группы клеток, что демонстрирует независимое генетическое управление даже внутри одного органа.
Экспериментально активировав ген, обычно регулирующий стволовые клетки, в предшественниках волосковых клеток, исследователи восстановили их способность к делению. Этот результат указывает на возможность возобновления утраченной функции за счёт точечной генетической коррекции — пока что на примере рыб. Учёные надеются, что подобные механизмы в будущем удастся адаптировать для регенерации тканей человека.
Открытие имеет более широкий потенциал: аналогичные гены контролируют процессы клеточного деления в кровеносной системе, кишечнике и других органах. Следовательно, понимание регуляции регенерации у данио-рерио может существенно продвинуть направление регенеративной медицины в целом.
«Если разобраться, почему у рыб эти клетки восстанавливаются, а у млекопитающих — нет, мы, возможно, сможем запустить похожие процессы у человека», — подчеркнула Татьяна Петровски, соавтор исследования, акцентируя значение открытия для борьбы с потерей слуха и других заболеваний, связанных с клеточной регенерацией.