תובנות לגבי ריפוי והזדקנות התגלו על ידי חוקרי מכונים לאומיים לבריאות ומשתפי הפעולה שלהם, שחקרו כיצד יצור ימי זעיר מחדש גוף חדש לגמרי מפיו. החוקרים רצפו RNA מ Hydractinia symbiolongicarpus, חיה קטנה בצורת צינור החיה על קונכיות של סרטני נזיר. בדיוק כמו ה הידרקטיניה החלו לחדש גופים חדשים, החוקרים זיהו חתימה מולקולרית הקשורה לתהליך הביולוגי של ההזדקנות, המכונה גם הזדקנות. על פי המחקר שפורסם ב דוחות תאים, הידרקטיניה מדגים שהתהליכים הביולוגיים הבסיסיים של ריפוי והזדקנות שלובים זה בזה, ומספקים פרספקטיבה חדשה על האופן שבו התפתחה ההזדקנות.
"מחקרים כמו זה שחוקרים את הביולוגיה של אורגניזמים יוצאי דופן חושפים עד כמה תהליכים ביולוגיים רבים הם אוניברסליים וגם עד כמה אנחנו עדיין לא מבינים על התפקודים, היחסים והאבולוציה שלהם", אמר צ'ארלס רוטימי, Ph.D., מנהל המחקר התוך-מוורי. תוכנית במכון הלאומי לחקר הגנום האנושי (NHGRI), חלק מ-NIH. "לממצאים כאלה יש פוטנציאל גדול לספק תובנות חדשות על הביולוגיה האנושית."
התרת המקורות האבולוציוניים של תהליכים ביולוגיים בסיסיים, כגון הזדקנות וריפוי, חיונית להבנת בריאות האדם ומחלות. לבני אדם יש יכולת להתחדש, כמו ריפוי של עצם שבורה או אפילו צמיחה מחדש של כבד פגום. כמה בעלי חיים אחרים, כמו סלמנדרה ודגי זברה, יכולים להחליף איברים שלמים ולחדש מגוון איברים. עם זאת, חיות עם גוף פשוט, כמו הידרקטיניהלעתים קרובות יש את יכולות ההתחדשות הקיצוניות ביותר, כגון גידול גוף חדש לגמרי משבר רקמה.
תפקיד התחדשות להזדקנות עומד בניגוד לממצאים בתאים אנושיים. "רוב המחקרים על הזדקנות קשורים לדלקת כרונית, סרטן ומחלות הקשורות לגיל", אמר אנדי בקסוואניס, Ph.D., מדען בכיר ב-NHGRI ומחבר המחקר. "בדרך כלל, בבני אדם, תאים מזדקנים נשארים מזדקנים, ותאים אלה גורמים לדלקת כרונית ומעוררים הזדקנות בתאים סמוכים. מבעלי חיים כמו הידרקטיניהנוכל ללמוד כיצד הזדקנות יכולה להיות מועילה ולהרחיב את ההבנה שלנו לגבי הזדקנות וריפוי."
בעבר, חוקרים גילו את זה הידרקטיניה בעל קבוצה מיוחדת של תאי גזע להתחדשות. תאי גזע יכולים להפוך לסוגים אחרים של תאים, ולכן הם שימושיים ליצירת חלקי גוף חדשים. בבני אדם, תאי גזע פועלים בעיקר בהתפתחות, אבל אורגניזמים מתחדשים מאוד אוהבים הידרקטיניה להשתמש בתאי גזע לאורך כל חייהם. הידרקטיניה מאחסן את תאי הגזע המניעים את ההתחדשות שלו בתא המטען התחתון של גופו. עם זאת, כאשר החוקרים מסירים את הפה – חלק רחוק מהמקום שבו שוכנים תאי הגזע – הפה מצמיח גוף חדש. בניגוד לתאים אנושיים, הנעולים בגורלם, התאים הבוגרים של כמה אורגניזמים מתחדשים יכולים לחזור לתאי גזע כאשר האורגניזם נפצע, אם כי תהליך זה אינו מובן היטב. החוקרים העלו על כך תיאוריה הידרקטיניה חייבים ליצור תאי גזע חדשים ולחפש אותות מולקולריים שיכולים לכוון את התהליך הזה.
כאשר רצף RNA הצביע על הזדקנות, החוקרים סרקו את הגנום של הידרקטיניה עבור רצפים כמו אלה של גנים הקשורים לגיל הרך בבני אדם. מבין שלושת הגנים שהם זיהו, אחד "הופעל" בתאים סמוכים לאתר שבו נחתכה החיה. כשהחוקרים מחקו את הגן הזה, נחסמה יכולתן של בעלי החיים לפתח תאים מזדקנים, וללא התאים המזדקנים, החיות לא פיתחו תאי גזע חדשים ולא יכלו להתחדש.
החוקרים עקבו אחר התאים המזדקנים פנימה הידרקטיניה כדי למצוא כיצד חיה זו עוקפת את ההשפעות המזיקות של הזדקנות. באופן בלתי צפוי, החיות הוציאו את התאים המזדקנים מפיהם. בעוד שבני אדם אינם יכולים להיפטר מתאי מזדקנים בקלות כזו, תפקידם של גנים הקשורים להזדקנות ב הידרקטיניה להציע כיצד תהליך ההזדקנות התפתח.
אנו בני האדם חלקנו אב קדמון לאחרונה הידרקטיניה — וקרוביו הקרובים, המדוזות והאלמוגים — לפני למעלה מ-600 מיליון שנה, ובעלי החיים הללו אינם מזדקנים כלל. בגלל גורמים אלו, הידרקטיניה יכול לספק תובנות מכריעות לגבי אבות בעלי החיים הקדומים ביותר שלנו. לכן, החוקרים משערים שייתכן שההתחדשות הייתה הפונקציה המקורית של הזדקנות בבעלי החיים הראשונים.
"אנחנו עדיין לא מבינים איך תאים מזדקנים מפעילים התחדשות או עד כמה התהליך הזה נפוץ בממלכת החיות", אמר ד"ר בקסוואניס. "למרבה המזל, על ידי מחקר של כמה מקרובי החיות הרחוקים ביותר שלנו, נוכל להתחיל לפענח כמה מסודות ההתחדשות וההזדקנות – סודות שעשויים בסופו של דבר לקדם את תחום הרפואה המתחדשת וגם את חקר המחלות הקשורות לגיל."
קישור לכתבת המקור – 2023-06-30 19:32:10
