Тайна эмбрионов животных - ключ к лечению рака

Большинство эмбрионов животных имеют три слоя клеток, которые «превращаются» в определенные части тела - от мозга до костей и кишок. С 19-го века, биологи ломали голову, какой из этих слоев занял первое место в эволюции животного мира. 

Теперь эта тайна раскрыта, благодаря мощной технологии XXI века, разработанной в израильском Технологическом институте (Технионе). А расшифровка этой тайны эволюции может иметь «побочный эффект» - понимание механизмов развития рака. 

Используя метод, называемый CEL-Seq, который может «шпионить» за деятельностью каждого гена в клетке одновременно, доцент Итай Янай из Техниона его коллеги сообщают, что слой, называемый энтодермой, развивается первым, а затем развивается слой эктодермы и затем – мезодермы. 

CEL-Seq, как сообщают израильские ученые невероятно мощный инструмент, успешно примененный для выяснения эволюции зародышевых листков, но он также будет очень полезен в таких областях, как исследования онкологических заболеваний. 

Команда Яная использовала CEL-Seq, чтобы показать, что гены в энтодерме червячного эмбриона первым включаются в развитие, а затем к ним присоединяются гены эктодермы и после всех - мезодермы. Ученые также обнаружили, что гены энтодермы старше генов, встречающихся в основном в эктодерме и мезодерме. 

В своей работе, опубликованной в издании Nature, исследователи утверждают, что слой энтодерма восходит к древним, одноклеточным организмам, которые объединились, чтобы сформировать первых многоклеточных животных. 

Понимание эволюции клеток в прошлом также может раскрыть возможности того, что может и что не может быть изменено в клетках организма. «Если клетка переходит в состояние болезни, например, онкологии» поясняют израильские ученые «мы могли бы узнать больше о том, что возможно сделать, чтобы переломить это состояние и что можно перепрограммировать в клетке». 

Метод CEL-Seq был изобретен в Технионе в 2012 году в лаборатории Итая Яная. Одним из способов представить себе все возможности данного метода является рассмотрение одной человеческой клетки и 20000 генов, которые она содержит, как комнаты с 20000 выключателей. 

«Каждая комната может иметь другое «настроение», потому что мы можем включить или выключить эти переключатели по-разному. Поэтому клетки с одними и теми же генами могут иметь множество различных типов поведения. С помощью этого метода мы можем взять данную клетку и, зная позицию каждого «выключателя», разобраться в ее функциях. 

«Последние 10 лет я работаю в области развития и эволюции, экспрессии генов», сказал он, «и я понял, что рак на самом деле естественное продолжение этого явления, так как здесь также наблюдается развитие клеток». В настоящее время Итай Янай использует изобретенный им метод для изучения развития опухолей у рыбок данио.

Вопросы, ответы, комментарии