Być jak minóg, czyli jak genetyka może pomóc osobom sparaliżowanym
Grupie badaczy udało się zidentyfikować u minoga – prymitywnego stworzenia wodnego – odpowiednie geny i chemiczne sygnały, które mogą służyć mu do naprawy złamanego rdzenia kręgowego. Te same geny i ścieżki przekazu sygnałów są obecne u człowieka. Dla medycyny to bardzo obiecująca informacja.
Minóg tylko zwyczajowo nazywany jest rybą. Choć zewnętrznie trochę przypomina węgorza, to faktycznie należy do nadgromady bezżuchwowców (ryby, gady i ssaki należą do żuchwowców). Ma podłużne, bezpłetwe ciało, wypukłe oczy i okrągły, lejkowaty otwór gębowy zaopatrzony w rogowe zęby. Ten ostatni służy niektórym gatunkom z rodziny minogokształtnych do przysysania się do innych zwierząt (głównie ryb) i wysysania ich krwi.
Okazuje się jednak, że to dziwne stworzenie mają z człowiekiem coś wspólnego. Tak one, jak i my posiadamy pewne geny, które u minoga umożliwiają naprawdę zniszczonego rdzenia kręgowego. To odkrycie daje pewne nadzieje medycynie – jeśli moglibyśmy aktywować ten gen u człowieka, być może możliwe okazałoby się odwrócenie uszkodzeń naszego rdzenia kręgowego, w tym paraliżu.
Przedsięwzięcie naukowe, w wyniku którego udało się zidentyfikować geny odpowiednie geny, zostało przeprawadzone przez grupę badaczy z kilku amerykańskich ośrodków: Marine Biological Laboratories (MBL), Feinstein Institute for Medical Research, Zucker School of Medicine at Hofstra University, University of Kentucky i Icahn School of Medicine at Mount Sinai.
Jak pokazały badania, zraniony minóg przechodzi od stanu zupełnego paraliżu do pełnego wyzdrowienia w czasie od 10 do 12 tygodni.
– Naukowcy od wielu lat wiedzieli już, że minogi przechodzą spontaniczną rekonwalescencję uszkodzeń rdzenia kręgowego, ale nie była znana molekularna procedura, która towarzyszy i wspiera tę niesamowitą zdolność – informuje w notatce prasowej prof. Ona Bloom z Feinstein Institute and the Zucker School. – Nam podczas badań udało się wyznaczyć wszystkie geny, w których zachodziły zmiany podczas okresu powrotu do zdrowia. Teraz mamy wystarczająco dużo informacji, aby sprawdzić, czy określone ścieżki są istotne w całym procesie.
Aby precyzyjnie określić genetyczne zmiany, które umożliwiają minongowi proces wyzdrowienia, badacze musieli najpierw sparaliżować stworzenie, poprzez wykonanie nacięcia w jego rdzeniu kręgowym. Następnie pobrali próbki z jego mózgu i rdzenia kręgowego, a potem powtarzali tę czynność regularnie – od pierwszej godziny po okaleczeniu przez kolejne trzy miesiące. Dzięki temu mogli śledzić zmiany w aktywności genów i ścieżek przekaźnikowych – białek i innych chemicznych elementów komórki, kontrolujących jej funkcjonowanie.
Zespołowi udało się zidentyfikować jedną konkretną ścieżkę, która wydawała się najistotniejsza dla samoczynnego wyleczenia. Badacze z zaskoczeniem odkryli, że w trakcie tego procesu zmiany zachodziły nie tylko w rdzeniu, ale także w mózgu.
– To wspiera pomysł, który mówi, że mózg mocno zmienia się po uszkodzeniu rdzenia kręgowego – uzupełnia wcześniejsze wypowiedzi dr Jennifer Morgan z MBL. – Zwykle w spektrum problemu widzimy tylko to, jak leczyć sam rdzeń, a tymczasem jest duża praca do wykonania także w mózgu.
Oczywiście od odkrycia do użycia w procesie leczenia jest bardzo długa droga. Jednak teraz, kiedy badacze wiedzą już, że w trakcie leczenia zachodzi zmiana genetyczna, będą w stanie przetestować odpowiednie rozwiązania i ustalić możliwe drogi leczenia. Tak ustaloną procedurę będzie można najpierw sprawdzać na innych zwierzętach.
Odkrycie jest częścią szerszego zamierzenia odkrycia sposobu na wyleczenie uszkodzeń rdzenia kręgowego. Inni badacze testowali już komórki macierzyste na szczurach, implanty mózgowe u małp, a nawet elektryczną stymulację ludzi. Teraz pojawił się nowy, bardzo obiecujący sposób, którego podstawą jest genetyka.
Opracowano na podstawie artykułu „Humans Share Genes With Lampreys That Repair the Fish’s Spinal Cord” opublikowanego na portalu Futurism.com
