Лягушке сменили лицо. На очереди человек

Ученые из Университета Тафтса определили механизм самокоррекции, с помощью которого живые организмы выявляют и исправляют аномалии лицевой части головы.

Исследование, опубликованное в майском выпуске Developmental Dynamics, на примере эмбриона лягушки Xenopus демонстрирует, что развивающиеся организмы не имеют генетически запрограммированной формы лица, как это считалось ранее. Вместо этого природа использует более гибкий и надежный процесс, позволяющий создавать лицо без серьезных дефектов.

Оказывается, определенные группы клеток эмбриона способны оценить свою форму и положение по отношению к другим органам. Это позволяет «построить» правильную форму лица, избегая существенного отклонения от правильного «рисунка» столь важной части тела.

До сих пор никто не знал, каким образом формируются такие сложные формы, как лицо. Ученые впервые создали искусственные дефекты лицевой части головы у эмбрионов лягушки и наблюдали, каким образом организм земноводных корректирует эти дефекты.

Выяснилось, что обнаружив дефект, лицевые структуры начинали смещаться относительно друг друга, чтобы компенсировать его и разместиться на правильных позициях. Это говорит о том, что в геноме заложено гибкое динамичное поведение определенных клеточных групп, с помощью которого клетки способны внести коррективы в создание конкретных сложных структур.

Ученые планируют тщательно изучить этот механизм. Потенциально, это позволит биоинженерам не только исправлять форму лица (к сожалению, сегодня 1 из 600 родившихся людей имеет врожденные дефекты лица), но и открыть новые возможности в регенеративной медицине, робототехнике и даже освоении космоса. Дело в том, что предыдущие исследования уже находили механизмы самокоррекции в других эмбриональных процессах, но до сих пор их не удавалось точно смоделировать и понять точную динамику корректирующего процесса.

Когда речь идет о лице, процесс устранения дефектов контролировать проще. Ученые полагают, что разгадка кроется в процессе обмена информацией между клеточными группами, которые проводят своеобразную триангуляцию и опираются на единую точку отсчета для правильного размещения тех или иных структур лица.