Știri științifice importante: biologii de la Universitatea Tufts (SUA) au reușit să-și restabilească capacitatea de a regenera țesuturile cozii în mormoloci.
O astfel de lucrare ar putea fi considerată mediocră, dacă nu pentru o singură circumstanță: rezultatul este realizat într-un mod netrivial, cu utilizarea optogeneticii, care se bazează pe controlul activității celulelor cu ajutorul luminii.
Scopul final al tuturor acestor studii este de a descoperi mecanismele naturale care controlează restaurarea părților corpului și de a învăța cum să le încorporăm în oameni. Tăblițele pentru această sarcină nu pot fi mai bune, deoarece într-un stadiu incipient de dezvoltare își păstrează capacitatea de a înlocui membrele pierdute, dar apoi le pierd brusc. Dacă ați tăiat coada persoanelor care au intrat în așa-zisa perioadă refractară, nu vor mai putea să o crească din nou.
Este minunat cum au făcut-o. Un grup de tadpole, lipsite de coadă, a fost crescut într-un recipient luminat de scurte străluciri de lumină timp de două zile; celălalt trăia într-un întuneric complet. Ca rezultat, mormolocii din primul grup au recuperat țesutul complet al cozii, inclusiv structura coloanei vertebrale, a mușchilor, terminațiilor nervoase și a pielii. Tadpoles în al doilea rând pentru a depăși consecințele amputării a eșuat, așa cum ar trebui să fie la vârsta lor.
Dacă arata ca un truc, atunci numai în parte. Pentru a înțelege de ce sa întâmplat acest lucru, este necesar să explicăm principiul care stă la baza experimentului. Într-adevăr, toate animalele din aceeași etapă a ciclului de viață au fost supuse unor manipulări identice. Singurul lucru care distinge cele două grupuri a fost prezența sau absența iluminării. Cu toate acestea, lumina nu a fost adevărata cauză a schimbărilor care au avut loc. A servit ca un comutator la distanță care a declanșat un factor care (într-un mod incomprehensibil) a declanșat procesul de regenerare. Ca un astfel de factor, a apărut hiperpolarizarea potențialelor transmembranare ale celulelor; sau mai ușor - bioelectricitate.
Optogenetica face posibilă construirea unui experiment relativ simplu. Moleculele de ARNm ale proteinei fotosensibile de injectare arherhodopsină au fost injectate în tampoane. Acest lucru a dus la apariția unor "pompe de proteine" pe suprafața celulelor obișnuite în grosimea țesutului după o anumită perioadă de timp. În condiția stimulării prin lumină (și numai în acest caz), au indus curentul de ioni prin membrană, schimbând astfel potențialul său electric.
De fapt, în plus față de pompele cu membrană, activate de lumină, oamenii de știință pentru a ajuta mormolocii nu au oferit nimic. Cu toate acestea, efectul asupra proprietăților electrice ale celulelor singur a fost suficient pentru a declanșa o cascadă complexă de procese de regenerare în organism. La rândul său, datorită optogeneticii, este ușor să faceți aceste schimbări din exterior, este necesar doar să strălucești pe țâțe.
Faptul că există curenți electrici în corpul viu a fost cunoscut de la vremurile experimentelor lui Galvani. Cu toate acestea, foarte puțini oameni și-au studiat influența asupra dezvoltării cât mai aproape de Levin. Bioelectricitatea a avut mult timp șansa de a deveni un subiect demn de experimentare, dar revoluția moleculară din biologia celei de-a doua jumătăți a secolului al XX-lea a înlocuit interesul cercetării în această problemă la periferia științei.
Levin, provenind din sfera de modelare a computerelor și a geneticii, care implică cele mai moderne metode care nu existau în predecesorii săi, readuce această direcție spre mainstreamul biologic. În inima entuziasmului său este convingerea că electricitatea este un fenomen fizic de bază, iar evoluția nu-i poate ajuta să o folosească în procesele fundamentale, cum ar fi dezvoltarea corpului.
Prin schimbarea potențialului transmembranar al celulelor, omul de știință poate comanda țesuturile tadpole să crească un ochi într-o parte predeterminată a corpului. Pe peretele laboratorului său atârnă o fotografie a unei broaște cu șase picioare. La ea au apărut membrele adiționale numai datorită expunerii la biocurenți electrici. Spre deosebire de neuroni, celulele obisnuite nu sunt capabile de a fi incantati, dar pot transmite in mod constant semnale practic in intreg corpul, prin intersectii gap. Dacă planaria, un vierme mic care se poate regenera, poate tăia coada, o cerere către cap va merge din zona inciziei pentru a vă asigura că este în loc. Blocați transmiterea acestor informații, iar în loc de coadă, capul va crește.
Manipularea diferitelor canale ionice, care determină proprietățile electrice ale celulelor, oamenii de știință din experimentele lor au primit viermi cu două capete, două cozi și chiar viermi de design neobișnuit, cu patru capete. Potrivit lui Levin, aproape întotdeauna ia spus că ideile sale nu ar trebui să funcționeze. El sa bazat pe intuiția sa și, în majoritatea cazurilor, nu a eșuat.
Din aceste încercări este încă departe de cunoașterea completă, de a restabili finitudinea unei persoane. În timp ce persoanele cu dizabilități pot conta doar pe îmbunătățirea protezelor. Cu toate acestea, într-un laborator unic de la Universitatea Tufts cauta ceva chiar mai fundamental: ca un cod genetic, a spus Levin, trebuie să existe un cod bioelectric, gradienți și dinamica de tensiune cu membrană de legare la structurile anatomice.
După ce a înțeles, va fi posibilă nu numai gestionarea regenerării, ci și influențarea creșterii tumorilor. Levin le consideră ca o consecință a pierderii de informații despre forma organismului prin celule, iar studiul problemei cancerului se numără printre sarcinile laboratorului său. Așa cum se întâmplă adesea, diferite procese pot avea o singură natură.
În cazul în care codul bioelectric se află într-adevăr în spatele construcției diferitelor organe ale corpului, soluția sa poate lăsa imediat o lumină asupra celor mai importante două probleme cu care se confruntă omenirea.
Trimiteți-le prietenilor: