Un pește transparent de 1 cm are acum harta completă a tuturor celulelor din corp
Pentru prima dată, un vertebrat adult are o hartă a genelor active în celulele din tot corpul, de la creier la aripioare. Harta e publică și ar putea servi ca punct de plecare pentru studii despre vindecare, îmbătrânire și medicamente.
Cercetători de la Whitehead Institute for Biomedical Research au construit prima hartă a activității genelor, celulă cu celulă, pentru întregul corp al unui vertebrat adult. Subiectul este Danionella cerebrum, un pește transparent de cel mult un centimetru, rudă apropiată cu peștele-zebră. Lucrarea a fost publicată în revista Science.
Cum au făcut-o
Echipa a combinat secvențierea ARN pe celule individuale cu metode spațiale, care readuc fiecare tip de celulă la locul ei din țesut. Au fost analizate peste 600.000 de celule din creier, măduva spinării, ochi, organe interne, aripioare, cap și trunchi. Autorul principal este Kutay Deniz Atabay, cercetător postdoctoral în laboratorul lui Peter Reddien, profesor de biologie la MIT și cercetător HHMI.
Ce au aflat
Neuronii din aceeași regiune a creierului au un profil de gene active mai asemănător între ei decât neuronii care folosesc același neurotransmițător, dar stau în regiuni diferite. Celulele de tip fibroblast ale adultului păstrează activitate specifică regiunii pentru gene de dezvoltare, iar celulele din aripioare rețin programe legate de formarea membrelor anterioare și posterioare.
Echipa a urmărit și o regenerare. După lezarea telencefalului, neuronii pierduți au fost refăcuți, iar autorii au descris succesiunea: răspuns la rană și răspuns imun, activarea celulelor stem neuronale, apoi apariția și maturizarea neuronilor noi.
Ce urmează și ce nu știm
Atlasul este pus la dispoziția tuturor prin resursa interactivă DigiFish. Autorii îl descriu ca bază pentru studii viitoare despre leziuni, îmbătrânire și efectele medicamentelor, studii care nu au fost încă făcute în această lucrare.
Rămân întrebări deschise. Funcția semnalelor de dezvoltare care persistă la peștele adult nu se cunoaște. Iar modelul legat de regiunile creierului seamănă cu cel din alte vertebrate, inclusiv mamifere, ceea ce sugerează un principiu mai larg, dar acest studiu nu l-a testat. Este cercetare fundamentală pe un pește de laborator, nu un tratament.