Американские ученые выявили ген, управляющий процессом кроветворения у
зародышей и новорожденных. Хорошо известно, что как у животных, так и у
человека новые кровяные клетки образуются на протяжении всей жизни. Например,
красные клетки крови - эритроциты, которые транспортируют кислород от легких
к тканям и уносят оттуда углекислый газ, - живут в организме человека в
среднем лишь около 4 месяцев, а затем разрушаются в тканях селезенки и печени.
Чтобы восполнить эту потерю, кроветворные органы в норме ежесекундно производят
около двух с половиной миллионов эритроцитов. Многие разновидностями кровяных
клеток сохраняются гораздо меньше, всего лишь несколько дней. Кровяные клетки
всех типов возникают по одной и той же схеме. Процесс их рождения начинается
с перестроек особого семейства стволовых клеток, которые могут давать начало
только клеткам крови и никаким иным. Кроветворные стволовые клетки сначала
преобразуются в промежуточные клетки-предшественники, из которых в ходе
дальнейшей дифференцировки возникают все специализированные клетки, например,
Т-лимфоциты, В-лимфоциты, эритроциты и макрофаги. Все эти модификации происходят
в результате включения и выключения различных генов. Люди и животные появляются
на свет с полностью сформировавшейся кровеносной системой, так что процесс
кроветворения начинается еще в материнской утробе. Биологи давно подозревали,
что на этой стадии в нем принимают участие какие-то специфические гены,
которые затем переходят в спящее состояние. Эта гипотеза подкреплялась многими
теоретическими аргументами, однако до сих пор у нее не было экспериментальных
подтверждений. Теперь ее можно считать доказанной. Исследователи из Мичиганского
университета впервые идентифицировали ген, который регулирует работу кроветворных
стволовых клеток у мышиных зародышей и новорожденных мышат, но совершенно
бездействует у подросших животных. Выявленный ген называется Sox17. Директор
Центра биологии стволовых клеток Шон Моррисон и его коллеги доказали, что
искусственное отключение этого гена у взрослых мышей не влечет за собой
никаких последствий. Но та же процедура, проведенная на стадии эмбрионального
развития, полностью блокирует процесс формирования кроветворных стволовых
клеток и тем самым делает невозможным возникновение кровеносной системы.
Открытие мичиганских ученых интересно не только с точки зрения биологии.
Изучение структуры и функций гена Sox17 может привести к лучшему пониманию
целого ряда заболеваний кроветворных органов, прежде всего детских лейкозов.
В конечном счете такие исследования обещают принести немалую пользу практической
медицине. Ген Sox17 задействован не только в процессах зародышевого и неонатального
кроветворения. В феврале сотрудники Бэйлорского медицинского колледжа сообщили,
что ген играет важную роль в ходе формирования тканей сердечной мышцы у
эмбрионов. Так что его изучение может помочь исследователям, которые пытаются
лечить инфаркты миокарда и другие кардиологические патологии с помощью трансплантации
стволовых клеток.