58,82 ↑ 100 JPY
91,50 ↑ 10 CNY
64,20 ↑ USD
54,97 ↑ 1000 KRW
Владивосток
Владивосток
-7° ветер 2 м/c
EN
14 ноября
Четверг

Интервью

Игорь Долматов

Научный сотрудник лаборатории сравнительной цитологии Национального научного центра морской биологии им. А.В. Жирмунского ДВО РАН

Игорь Долматов: Голотурии - удобные модельные объекты для исследований

Профессор рассказал о тайнах эволюции и перспективах трансплантологии

Фото: Из личного архива

Впервые в мире ученые из Владивостока выявили гены голотурий (морских огурцов), участвующие в регенерации. Исследовательская работа вошла в топ самых выдающихся достижений Российской академии наук за 2018 год. О результатах работы, тайнах эволюции и перспективах трансплантологии ЕНВ рассказал Игорь Долматов, автор исследования, профессор, доктор биологических наук, главный научный сотрудник лаборатории сравнительной цитологии Национального научного центра морской биологии им. А.В. Жирмунского ДВО РАН.

Игорь Долматов окончил кафедру эмбриологии Ленинградского государственного университета в 1983 г. Основная тема исследований - клеточные и молекулярные механизмы регенерации и развития. Основные модельные объекты - иглокожие (морские лилии, офиуры, морские ежи, голотурии). В 1997 году защитил докторскую диссертацию на тему "Клеточные механизмы регенерации у голотурий и их становление в онто- и филогенезе". Автор более 150 научных публикаций.

Известно, что трепанги могут восстанавливаться, даже если потеряют часть своего тела. Поможет ли исследование "морских огурцов" научиться регенерировать органы человека?

Голотурии [класс беспозвоночных животных, в который входят в том числе трепанги], можно сказать, являются модельными объектами для изучения регенерации в целом. Люди и вообще млекопитающие не умеют так же хорошо восстанавливаться. А на голотуриях мы можем смоделировать ситуацию и узнать, как "из ниоткуда" появляются новые органы, какие процессы при этом происходят. В этом была суть нашего эксперимента. Полученные данные позволят лучше понять механизмы регенерации. В дальнейшем, вероятно, мы сможем применить эти знания для регенерации человека.

В чем особенности эксперимента?

Нам удалось поймать момент, когда животные находятся в процессе бесполого размножения. Он заключается в поперечном делении тела голотурии на две половинки. Этот этап довольно быстрый, занимает всего несколько часов и его трудно "засечь" в природе. Оказалось, что одновременно с процессом деления активируются гены, связанные с будущей регенерацией утраченных органов. Таких генов обнаружено более десяти тысяч.

Нам удалось идентифицировать их все. Подобные исследования с анализом сразу тысяч генов стали возможны относительно недавно, когда появились специальные приборы, секвенаторы нового поколения. Они могут расшифровывать большее количество геномного материала за короткий промежуток времени. В результате нашей работы мы выяснили, какие именно гены у голотурий отвечают за процесс создания новых тканей.

Голотурии не случайно были выбраны объектом изучения?

Иглокожие вообще и голотурии в частности - удобные модельные объекты для исследований. Во-первых, они достаточно крупные, за ними просто удобно наблюдать. Но самое интересное, что эти животные могут размножаться и половым способом, и бесполым, и к тому же обладают высокой способностью к регенерации. Все три направления морфогенеза [возникновение и развитие органов и систем в живом организме], то есть развитие при половом размножении (эмбриогенез), развитие при бесполом размножении и регенерация у голотурий есть.

Что полезного мы можем взять у голотурий уже сейчас, чтобы использовать в лечении людей?

Многие знают, что все живые существа, кроме вирусов, состоят из клеток. Некоторые знают, что между клетками есть межклеточное вещество или соединительная ткань. Но мало кто знает из небиологов, что соединительная ткань играет огромную роль в жизнедеятельности организма. По ней "ползут" клетки, в ней накапливаются биологически активные вещества, которые влияют на работу и специализацию клеток, то есть к какому органу клетка будет относиться и какую функцию выполнять в организме.

У позвоночных животных основу соединительной ткани составляют два белка – коллаген и эластин. А наша работа показала, что у иглокожих гена эластина вообще нет и значит строение и свойства соединительной ткани у них кардинально отличаются от таковых у позвоночных. Например, после серьезных травм у человека на коже остаются рубцы, то есть ткань не восстанавливает свой первоначальный вид. А у голотурий, даже если вырезать кусок кожи, то через 2-3 недели все зарастет и даже шрама не останется.

В то же время коллаген есть и у людей, и у голотурий, то есть в чем-то мы с ними похожи. Значит, в перспективе, можно изучать механизмы преобразования коллагена. Отмечу, что некоторые результаты наших исследований уже нашли применение на рынке. Например, наши разработки легли в основу восстанавливающей косметики "Пентакан". Эти средства на основе трепангов уже доступны в России и даже за рубежом.

Какие перспективы у вашего эксперимента?

Мы идентифицировали более десяти тысяч генов. В первую очередь это важно для фундаментальной науки. Мы создали хороший базис для дальнейшего изучения механизмов морфогенеза у животных. Немного приблизились к разгадке тайны эволюции. Как она происходила на самом деле на геномном уровне? Какие процессы повлияли на появление новых функций организмов, новых видов вообще? Это ученым только предстоит выяснить. А без таких фундаментальных исследований науке невозможно двигаться вперед.

Поделиться:

Наверх