Все млекопитающие проходят одинаковые этапы развития от эмбрионов до взрослых особей — та же последовательность событий с участием тех же генов и молекулярных сигналов. Однако скорость этого процесса значительно различается от вида к виду. Например, моторные нейроны — нервные клетки, контролирующие движения мышц — у мышей развиваются за три дня, а у людей — больше недели.
Для того чтобы понять, от чего зависит скорость развития у разных видов, ученые из Института Фрэнсиса Крика вырастили моторные нейроны из стволовых клеток мышей и людей и заметили в них те же отличия, что и между этими видами, сообщает Science Daily. Моторные нейроны человека развивались в два раза медленнее. Это означало, что ответ находится внутри самих клеток, а не в окружающей среде.
Затем они ввели цепочки ДНК человека клеткам мышей, чтобы ответить на вопрос, влияют ли на этот процесс гены. Однако это не изменило скорость развития, так что проблема была в чем-то другом.
Наконец, ученые обнаружили отличие в скорости, при которой разрушались и заменялись белки. У мышей процесс постоянной смены белков происходил вдвое быстрее по сравнению с клетками человека. Это и было причиной ускоренного формирования моторных нейронов.
«Как будто эмбрионы мышей и людей читают те же ноты и играют ту же мелодию, но метроном тикает для людей в два раза медленнее, чем для мышей, — пояснила Тереза Район, одна из исследователей. — Теперь мы нашли метроном и хотим понять, как изменить его скорость».
Понимание механизма, управляющего скоростью развития эмбрионов, имеет большое значение для рекреационной медицины и использования стволовых клеток в медицине. Способность ускорять или замедлять формирования стволовых клеток поможет улучшить методы производства специфических типов клеток для исследовательских и терапевтических целей.
Недавно британские ученые идентифицировали с помощью стволовых клеток ключевой этап в формировании энтеральной нервной системы и смогли вырастить энтеральные нервные клетки в лаборатории. Это важный первый шаг к выращиванию в лабораторных условиях клеток, которые однажды могут начать применяться в терапевтических целях, в частности, для лечения болезни Гиршпрунга.
