Для большинства живых существ обезглавливание — неминуемая смерть. Но только не для крошечного плоского червя, который умеет делать невозможное. Отруби ему голову — и он вырастит новую. А если отделить голову от тела, она, в свою очередь, отрастит всё остальное. Этот процесс занимает всего несколько дней.
Этим чудом природы является планария Schmidtea mediterranea — обитатель пресных вод, обладающий поистине фантастическим даром регенерации. Почти любая часть её тела способна превратиться в целый новый организм.
Секрет кроется в стволовых клетках. У человека они составляют меньше 1% всех клеток организма, а у планарии — около 15%. Эти клетки не имеют «назначения» и могут превращаться в любые другие — кожу, мышцы, органы. При травме они мгновенно начинают делиться и мигрировать туда, где нужно восстановление.
Но самое удивительное в том, что у планарии стволовые клетки ведут себя не так, как у большинства животных. Обычно у живых существ они находятся в специальных «нишах» — местах, где соседние клетки управляют их развитием. Например, у человека кроветворные стволовые клетки живут в костном мозге, где им строго указывают, когда и во что превращаться.
Однако у планарий всё иначе. Команда биолога Фредерика Манна из Института медицинских исследований Стоверса обнаружила, что их стволовые клетки действуют практически автономно. Вокруг них действительно есть большие многорукие клетки, которые учёные назвали «гекатонобластами» — в честь древнегреческих чудовищ с сотней рук. Но оказалось, что эти клетки никак не влияют на поведение стволовых.
Неожиданно выяснилось, что управляют регенерацией другие — кишечные клетки. Хотя они не соприкасаются со стволовыми напрямую, именно они подают сигналы, где и какие ткани нужно восстанавливать. Это открытие переворачивает представления о том, как устроено восстановление органов в живых организмах.
«Мы показали, что наличие привычной “ниши” вовсе не обязательно, чтобы стволовые клетки работали, — говорит Манн. — У планарии они словно научились действовать самостоятельно и превращаться в любые типы клеток без внешнего контроля».
Но, как отмечают учёные, в человеческом теле такая свобода опасна — ведь именно потеря контроля над ростом клеток часто приводит к развитию рака.
«Мы надеемся понять, какие правила позволяют стволовым клеткам восстанавливать ткани, не превращаясь в опухоли», — объясняет молекулярный биолог Алехандро Санчес Альварадо. — «Чем лучше мы узнаем, как сигналы внутри тела координируют их работу, тем ближе подойдём к созданию эффективных методов регенерации у людей».
Исследование планарий — это шаг к мечте, которую люди вынашивают веками: научиться восстанавливать утраченные части тела. И возможно, ответ на вопрос о регенерации скрывается не в лаборатории, а в тихом пруду, где крошечный червь спокойно творит чудеса, с которыми медицина пока не может сравниться.
