Амфибии могут частично или полностью регенерировать ткани и органы после травм. Только недавно ученые пришли к пониманию некоторых молекулярных основ этой регенерации. Исследователям из Института исследований сердца и легких им. Макса Планка в Бад-Наухайме удалось создать каталог всех активных генов зеленоватого тритона (Notophthalmus viridescens). Теперь ученые хотят искать в этом так называемом транскриптоме специальные гены регенерации.
Отрезанная нога полностью отрастает в течение нескольких месяцев. Неоднократно повреждаемый в эксперименте хрусталик снова и снова полностью регенерируется, и сердце также полностью заживает после повреждения: зеленоватый тритон - мастер регенерации среди тритонов. Вряд ли какое-либо другое животное обладает такими совершенными способностями к самоисцелению. Генетический фон этих способностей к самовосстановлению в значительной степени неизвестен. Это также связано с размером генома тритона. Геном тритона примерно в десять раз больше, чем у человека. В результате полностью расшифровать геном чрезвычайно сложно даже с помощью новейших молекулярно-биологических методов.
Поэтому Ученые из Института исследований сердца и легких им. Макса Планка вместе с коллегами из Кельна и США выбрали другой путь. «Сначала мы выделили и секвенировали мРНК, то есть копии активных генов, из различных тканей здоровых тритонов, из личиночных стадий и из поврежденных тканей», - сказал Томас Браун, директор Института Макса Планка и руководитель исследования.
Около 120 000 копий, называемых транскриптами, были идентифицированы и собраны для транскрипции и сравнения с данными исследований белков.«Мы обнаружили 826 белков, которые существуют только у земноводных, в том числе некоторые ранее неизвестные семейства белков, которые не удалось найти ни в одной базе данных», - говорит Браун.
Надежда на новые методы лечения
Белки из тканей, находившихся в фазе регенерации после повреждения, представляют особый интерес для ученых Макса Планка. «Это может указывать на то, что некоторые из недавно открытых белковых семейств участвуют в процессе регенерации», - говорит Браун. С новым транскриптомом тритона была создана основа для исследования лежащих в его основе молекулярных механизмов и определения функции вновь открытых белков.
Исследователи Max Planck надеются, что их исследования откроют среднесрочные перспективы для регенеративной медицины: «Мы считаем, что новые семейства белков включают кандидатов, подходящих для терапии. Это может стимулировать процесс самовосстановления пациента, например, в сердечной мышце после сердечного приступа», - сказал Браун.