Обнаружен ген, отвечающий за формирование и развитие человеческого мозга
Идентифицировать ген, который является главным регулятором развития человеческого мозга и управляет превращением недифференцированных стволовых клеток в многочисленные другие типы клеток, составляющих человеческий мозг, смогла команда ученых из Университета Висконсин-Мэдисон.
Значение этого открытия трудно переоценить, поскольку человеческий мозг,
содержащий более 100 миллиардов нейронов и миллиарды других специализированных
клеток, представляет собой подлинное чудо природы, это орган, который делает
людей уникальными.
Это открытие важно, в частности, и потому, что оно выявило главный генетический
фактор, ответственный за "инструктирование" недифференцированных клеток на самых
ранних стадиях эмбрионального развития в плане того, в какие клетки головного и
спинного мозга им предстоит превратиться. Идентификация гена, известного как
Pax6 /буквы латинские/, стала первым, но очень важным шагом к пониманию того,
как управлять формированием конкретных типов клеток головного мозга в
лабораторных условиях.
Результаты исследования, выполненного в лаборатории Центра Вайсман в
университете Висконсин-Мэдисон неврологом Су Чунчжаном, позволили выяснить,
сколь большое влияние Pax6 оказывает на нейроэктодерму, структуру которая
образуется еще в период эмбрионального развития и производит в большом
количестве первичные формы мозговых клеток - нейроны, глиальные клетки и сотни
подтипов клеток, составляющих человеческий мозг. "Это хорошо известный ген, -
говорит Чжан, профессор анатомии Школы медицины и здравоохранения этого
университета. - О нем было известно уже давно из опытов, проводимых на мышах и
других животных, но не до конца было понятно, какую роль Pax6 играет в развитии
человека."
Ранее было известно, что у животных этот ген играет роль в развитии глаз и
представлен в некоторых нервных клетках. В клетках человека, использовавшихся в
новом исследовании, Pax6 присутствовал практически во всех клетках
нейроэктодермы. "Факт, что ген Pax6 представлен во всех клетках нейроэктодермы
человека, удивил нас. - объясняет Чжан. - Это отличается от того, что мы
наблюдаем у животных. Похоже, что на самых ранних стадиях развития клетки
человека контролируются иными процессами."
По мнению специалистов, открытие американских ученых поможет объяснить, почему
человеческий мозг больше по размеру и во многих отношениях развит лучше, чем у
других живых существ. Стволовые клетки человеческого мозга содержат Pax6 и
образуют большое количество клеток коры головного мозга, отмечает Сяо Цинчжан,
невролог из Университета Висконсин-Мэдисон. "В развитии человеческого мозга это
играет действительно важную роль, поясняет он. - У людей кора - главная часть
мозга. У мышей - это меньшая его часть. В некотором смысле это означает, что
человеческий мозг регулируется совсем иначе, что и делает человека уникальным".
На практике данное открытие поможет ученым усовершенствовать методы получения
определенных типов нервных клеток. Они важны для будущих научных исследований и
могут в дальнейшем использоваться в медицине для восстановления поврежденных
клеток, которые вызывают такие недуги, как болезнь Паркинсона, боковой
амиотрофический склероз, или болезнь Лу Герига.
"Это дает нам точный и эффективный способ, как превращать стволовые клетки в
определенные типы нервных клеток, - говорит Сяо Цинчжан. - Мы можем
усовершенствовать этот метод и использовать стволовые клетки на практике." "До
сих пор, мы не знали определяющих факторов формирования каких-либо органов или
тканей, - поясняют ученые. - Это первый такой фактор".
Существуют, конечно, другие гены, играющие роль в формировании клеток
развивающегося мозга, поясняет Су Чунчжан. "Возможно, нужны дополнительные, но
они играют вспомогательную роль, - заявил ученый. - Pax6 является ключевым".
Источник: Аmi-tass.ru