Улитка может отрастить свои глаза заново всего за месяц — как это поможет людям?

Золотистые ампулярии (Pomacea canaliculata ) — пресноводные улитки из Южной Америки. Их можно буквально купить в зоомагазине, где с их помощью чистят дно аквариумов. Однако эти улитки — одни из самых инвазивных видов в мире. И это заставило ученых задуматься: почему они так выносливы и способны выживать и даже процветать в новых условиях?

Ученым уже много веков известно, что некоторые улитки способны отращивать головы, а исследования показали, что и другие животные способны регенерировать тело, хвост или конечности. Однако открытие в отношении ампулярий весьма впечатляет, поскольку глаза у этого вида улиток очень похожи по строению на глаза человека. Понимание того, как улитки восстанавливают свои глаза, может привести к разработке инновационных методов лечения глазных травм или лечения таких заболеваний, как макулярная дегенерация.

Биологи в рамках исследования использовали специальные молекулярные ножницы для генетического отключения некоторых ключевых генов, участвующих в развитии глаза, и выделили линии улиток, несущих эти мутации. Это важные шаги на пути к превращению улиток в лабораторные модели для изучения развития человеческого глаза. Разработка таких модельных организмов могла бы занять десятилетия, но авторы исследования справились с задачей всего за несколько лет.

Когда ученые удалили улитке глаз, он вырос заново чуть меньше чем за месяц. Но, по словам биологов, новому глазу потребуется около трех месяцев, чтобы полностью интегрироваться с мозгом и восстановить полноценное зрение. У людей поврежденные части глаза не восстанавливаются, не говоря уже о том, чтобы регенировался весь глаз целиком. Даже пересаженный глаз еще не интегрировался успешно в мозг реципиента.

Помимо структурного сходства глаз человека и улитки, они еще используют одни и те же гены для формирования глаз. В частности, улиткам, как и людям, необходим ген PAX6 для роста глаз. У улиток, у которых ученые отключили этот ген, глаза не развиваются. При этом другие части тела развиваются нормально, но подопытные улитки лежат на спине на дне аквариума и не могут выпрямляться, ползать или искать пищу. Они не двигаются, даже если исследователи их переворачивают. Однако улитки достигли зрелого возраста, когда ученые кормили их с рук. Эта неспособность добывать пищу предполагает, что PAX6 также может быть важен для развития мозга.

У улиток есть и другие гены, играющие важную роль в развитии и человеческого глаза тоже. Исследователи утверждают, что секрет регенерации глаз кроется в молекулярных переключателях, которые контролируют активность этих генов. Возможно, у людей есть такие же переключатели, и нужно просто активировать их в нужное время и в нужном месте, чтобы восстановить глаза. Или же регенерация может контролироваться переключателем или переключателями, которые есть у улиток, но отсутствуют у людей.