1192
Ранній розвиток мозку може починатися не з однієї універсальної популяції клітин, як довго припускали, а з двох окремих клітинних ліній. Дослідження ембріонів лабораторних мишей показало, що майбутні передні та задні відділи нервової системи від самого початку отримують різні молекулярні програми, а ці траєкторії залишаються відокремленими під час формування нервової тканини.
Автори роботи, опублікованої в Nature Neuroscience, досліджували гаструляцію — дуже ранній етап ембріонального розвитку, коли клітини починають розподілятися за майбутніми тканинами й органами. Вчені виявили дві групи незрілих клітин із різною активністю генів. Одна експресувала Otx2, пов’язаний із формуванням переднього мозку та частини середнього мозку, друга — Gbx2, який бере участь у розвитку заднього мозку й іншої частини середнього.
Важливо, що це була не лише різниця в одному-двох генах. Аналіз хроматину — структури, яка упаковує ДНК і контролює доступ до генів, — показав дві різні конфігурації. Це означає, що клітини були налаштовані на різні програми розвитку ще до появи зрілих нервових структур.
Практичну користь команда продемонструвала на людських стовбурових клітинах. Використавши отриману карту сигналів, дослідники змогли направити їх у бік функціональних рухових нейронів заднього мозку. Ці клітини виробляли білки, характерні для нейронів, що контролюють м’язи обличчя та ковтання.
Такий результат може допомогти пояснити, чому в лабораторіях було складно стабільно отримувати певні типи задньомозкових нейронів. У перспективі це важливо для моделей спінальної м’язової атрофії та бічного аміотрофічного склерозу, де рухові нейрони поступово руйнуються.
Найцікавіше, що схожі дві клітинні популяції знайшли в опублікованих даних щодо макак, курей, даніо-реріо й навіть жолудевих червів. Їхня еволюційна лінія відокремилася від хребетних приблизно 550 мільйонів років тому, тому поділ на два модулі може бути дуже давньою рисою розвитку нервової системи.
