Актиния-звёздочка: морское чудо раскрывает секреты вечной молодости

Мир живой природы хранит немало удивительных тайн, и одна из них — способность некоторых существ буквально обманывать время. Среди всех животных именно кишечнополостные, такие как гидры, медузы и актинии, демонстрируют феноменальную регенерацию, недостижимую для человека. Недавнее исследование учёных из Венского университета приблизило науку к разгадке того, почему эти скромные морские создания почти не стареют.

Тайна актинии-звёздочки

Морская актиния Nematostella vectensis, или актиния-звёздочка, стала главным объектом внимания исследователей. Этот небольшой организм обитает у восточного побережья США, но встречается также на западном побережье страны и в некоторых районах Великобритании. Несмотря на скромные размеры, актиния поразительна: её тело способно полностью восстанавливаться даже после серьёзных повреждений. Более того, она почти не демонстрирует признаков старения, что делает её модельным организмом для изучения феномена "биологического бессмертия".

Почему кишечнополостные не стареют

Среди стрекающих известна и другая "легенда" — медуза Turritopsis dohrnii, которую нередко называют бессмертной. Она может возвращаться на раннюю стадию развития и таким образом избегает старения. У актинии процесс иного рода, но результат схож: её клетки постоянно обновляются, словно организм черпает силы из невидимого источника вечной молодости. Для сравнения, у человека есть стволовые клетки, которые участвуют в восстановлении тканей и органов, но их возможности сильно ограничены, говорится в статье Popular Mechanics.

Новая методика поиска клеток

Ключ к разгадке таился в крошечных мультипотентных клетках. Долгое время их существование у актинии лишь предполагали, но доказать это не удавалось: клетки слишком малы и скрыты от глаз исследователей. Прорыв стал возможен благодаря методу "геномики отдельных клеток". С его помощью команда ученых смогла изучить транскриптом — набор мРНК, отражающий активность генов. Это позволило выделить популяцию клеток, которые способны превращаться в разные типы — нервные, железистые и другие.

"Мы смогли выявить в актинии большую популяцию клеток, которые образуют дифференцированные клетки, такие как нервные и железистые, и поэтому являются кандидатами на роль мультипотентных стволовых клеток", — заявил первый автор исследования Андреас Деннер.

Гены, пережившие миллионы лет

Дальнейший анализ был сосредоточен на древних генах nanos и piwi. Эти регуляторные белки важны для дифференцировки стволовых клеток и создания половых клеток. С помощью технологии CRISPR учёные отключили работу гена nanos2 и выяснили, что без него актиния не может формировать ни соматические, ни половые клетки. Примечательно, что подобные механизмы появились в природе около 600 миллионов лет назад и почти не изменились с тех времён.

Значение для науки и медицины

Сама по себе актиния не интересна человеку как медицинский объект, но её биология открывает окно в понимание процессов старения. Человек пока не способен на полноценное омоложение организма, однако изучение таких видов даёт шанс найти новые подходы в регенеративной медицине. Не случайно N. vectensis всё чаще используют в лабораториях: вид легко размножается как половым, так и бесполым путём, а также быстро адаптируется к условиям эксперимента.

Взгляд в будущее

Работа под руководством Ульриха Технау из Венского университета стала первым серьёзным шагом в подтверждении гипотезы о стволовых клетках актинии. Теперь перед учёными стоит задача понять, какие молекулярные механизмы позволяют этим клеткам поддерживать бесконечное обновление организма. Ответы на эти вопросы могут изменить представления о биологии старения и вдохновить на создание новых методов продления жизни у человека.