Εντοπίστηκαν γονίδια αθάνατων μεδουσών που μπορεί να εξηγήσουν τη μακροχρόνια ζωή τους

Μια ομάδα επιστημόνων στην Ισπανία κατάφερε να χαρτογραφήσει το γονιδίωμα μιας μέδουσας που είναι γνωστή για την ικανότητά της να ξεγελά τον θάνατο με αλλεπάλληλες αναγεννήσεις.

Το μικροσκοπικό θαλάσσιο πλάσμα, που ονομάστηκε αθάνατη μέδουσα, μπορεί να γυρίσει το βιολογικό του ρολόι προς τα πίσω και να επιστρέψει σε μια μάζα νεανικών κυττάρων – ακόμη και μετά τη σεξουαλική αναπαραγωγή.

Μόλις επανέλθει στη νεανική της κατάσταση, η μέδουσα μπορεί επίσης να αναπαραχθεί αγενώς, κλωνοποιώντας πολύποδες του εαυτού της, έχοντας ουσιαστικά δύο τρόπους για να πολλαπλασιάζει το γενετικό της υλικό.

Σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε τη Δευτέρα στο Proceedings of the National Academy of Sciences, οι συγγραφείς δήλωσαν ότι ελπίζουν πως η χαρτογράφηση του γονιδιώματός αυτών των πλασμάτων, θα μπορούσε να οδηγήσει σε ανακαλύψεις σχετικά με την ανθρώπινη γήρανση και τις προσπάθειες για επιμήκυνση της ανθρώπινης ζωής.

Η θαλάσσια βιολόγος Maria Pascual Torner, μία εκ των συγγραφέων και μεταδιδακτορική ερευνήτρια στο Πανεπιστήμιο του Οβιέδο στην Ισπανία, όπου έγινε η έρευνα, εξηγεί ότι στο μικροσκόπιο τέθηκαν οι μηχανισμοί της αναζωογόνησης.

«Είναι λάθος να πιστεύουμε ότι θα έχουμε αθανασία όπως αυτή η μέδουσα, επειδή δεν είμαστε μέδουσες», ξεκαθαρίζει. Αλλά είναι πιθανό κάτι από το εξελικτικό τέχνασμα της αθάνατης μέδουσας να μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την καλύτερη κατανόηση των παθολογιών της γήρανσης, είπε.

Πολλοί τύποι κνιδόζωων, ή μεδουσών, έχουν κάποια ικανότητα «ηλικιακής αντιστροφής», αλλά τα περισσότερα χάνουν αυτή την ικανότητα με τη σεξουαλική ωριμότητα, όπως αναφέρει η μελέτη.

Τρεις τύποι μπορούν να αναζωογονηθούν μετά την ενηλικίωση και από αυτούς τους τρεις, μόνο η Turritopsis dohrnii, διατηρεί την ικανότητά της στο 100%.

Μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις της ομάδας ήταν να βρει μερικές από τις μέδουσες στον ωκεανό, αφού έχουν μέγεθος μικροσκοπικής βελόνας. Τελικά τα κατάφεραν στα ανοικτά των ιταλικών ακτών, όπως εξιστορεί ο Δρ. Pascual Torner. Οι επιστήμονες συνέκριναν τη χαρτογράφηση του γονιδιώματος της T. dohrnii με εκείνη ενός στενά συγγενικού είδους που δεν διαθέτει κάποια γνωστή δυνατότητα μετα-αναπαραγωγικής αναζωογόνησης.

Τα αποτελέσματα αποκάλυψαν βασικούς μοριακούς μηχανισμούς πίσω από την αναζωογόνηση της αθάνατης μέδουσας, αναφέρει η μελέτη. Η έρευνα υποδηλώνει ότι η T. dohrnii είναι δυνητικά καλύτερη στην επιδιόρθωση και αναπαραγωγή του DNA της και στη διατήρηση των βλαστοκυττάρων της.

Ο Δρ Jan Karlseder, μοριακός βιολόγος και διευθυντής του Κέντρου Glenn για τη Βιολογία της Έρευνας της Γήρανσης στο Ινστιτούτο Salk, δήλωσε ότι η μελέτη φέρει ένα σημαντικό μήνυμα σχετικά με την παράταση των ετών που ένας οργανισμός παραμένει γενικά υγιής.

«Το πιο ενδιαφέρον είναι ότι δεν πρόκειται για ένα μόνο μοριακό μονοπάτι. Είναι ένας συνδυασμός πολλών εξ αυτών», είπε. «Αν θέλουμε να αναζητήσουμε μια παράταση της διάρκειας ζωής, δεν μπορούμε να επικεντρωθούμε μόνο σε ένα μονοπάτι. Αυτό δεν θα είναι αρκετό. Πρέπει να εξετάσουμε πολλά από αυτά και πώς συνεργάζονται».

Η βιολογική αθανασία δεν προστατεύει τις μέδουσες από θηρευτές όπως τα θαλάσσια σαλιγκάρια, τα καρκινοειδή και τα θαλάσσια σκουλήκια.

«Η μοίρα των πάντων στον ωκεανό γενικά είναι να φαγωθούν κάποια στιγμή», δήλωσε ο Μόντι Γκράχαμ, καθηγητής βιολογίας και διευθυντής του Ινστιτούτου Ωκεανογραφίας της Φλόριντα.

Η μέδουσα T. dohrnii συνήθως πατάει το κουμπί επαναφοράς όταν θέλει να αποφύγει τον θάνατο που προκαλούν περιβαλλοντικοί παράγοντες, λέει ο καθηγητής.

Όταν οι ενήλικες μέδουσες αισθάνονται ότι απειλούνται από τις μεταβαλλόμενες συνθήκες, γυρίζουν πίσω το γενετικό τους ρολόι για να ξαναγίνουν προνύμφες.

Ξαναπαίρνοντας τη νεαρότερη μορφή τους – ένα λεπτό στρώμα κυττάρων και ιστών – περιπλανώνται στον ωκεανό αναζητώντας κάτι για να προσκολληθούν, όπως έναν βράχο ή ένα φύλλο θαλάσσιου χόρτου.

Στη μελέτη, οι επιστήμονες αξιολόγησαν κατά πόσον τα αναζωογονημένα κύτταρα θα μπορούσαν να διαφοροποιηθούν σε οποιονδήποτε τύπο κυττάρων της εν λόγω μέδουσας, όπως νεύρα και μύες. Η ικανότητα ενός πρώιμου κυτταρικού τύπου να είναι πολυδύναμος, δηλαδή ικανός να εξελιχθεί σε οποιονδήποτε τύπο κυττάρου χρειάζεται η μέδουσα, βρίσκεται στον πυρήνα της αναζωογόνησης, δήλωσε ο Δρ. Γκράχαμ.

Στους ανθρώπους, τα βλαστοκύτταρα θεωρούνται πολυδύναμα, ωστόσο, πρέπει να γίνει ακόμη πολλή δουλειά προτού επιτευχθεί, ενδεχομένως, οποιαδήποτε σύνδεση μεταξύ της διαδικασίας αναζωογόνησης της αθάνατης μέδουσας και της ανθρώπινης γήρανσης.

Μόλις μια προνύμφη βρει ένα μέρος, μεταμορφώνεται σε πολύποδα που κλωνοποιείται, δημιουργώντας μια αποικία πολυπόδων. Όταν οι συνθήκες είναι κατάλληλες, η αποικία πολλαπλασιάζεται και παράγει νέες μέδουσες που είναι γενετικά αντίγραφα του γονέα τους.

Όταν γίνουν μέδουσες, προχωρούν μόνο σε ένα σεξουαλικό αναπαραγωγικό γεγονός, σύμφωνα με την Δρ. Pascual Torner, ο οποίος συνέγραψε τη μελέτη μαζί με τη Δρ. Dido Carrero, η οποία είναι διδάκτωρ μοριακής ογκολογίας και βιοϊατρικής.

Προς το παρόν, παραμένει άγνωστο, αν υπάρχει μέγιστος αριθμός φορών που μπορεί να αναγεννηθεί μια μέδουσα, λέει η Δρ. Torner.

«Όμως, κάθε φορά που μια μέδουσα αναγεννάται, δημιουργεί έναν πολύποδα». Οι ερευνητές δεν μπόρεσαν να επαναλάβουν τη διαδικασία αναγέννησης σε εργαστήριο, αλλά στη φύση ένας πολύποδας παράγει κανονικά νέες μέδουσες μία φορά το χρόνο

Αν και οι ενήλικες μέδουσες έχουν μόνο ένα σεξουαλικό αναπαραγωγικό γεγονός στη ζωή τους, αυτό είναι κρίσιμο για την επιβίωση του είδους, δήλωσε ο Δρ. Γκράχαμ.

«Η φύση της εξέλιξης σημαίνει ότι ο χρόνος «πιάνει» τελικά όλα τα πράγματα, ακόμη και τις αθάνατες μέδουσες.»

«Σε κάποιο σημείο ο οργανισμός θα πρέπει να εγκαταλείψει τον κόσμο, για μια μελλοντική γενιά, ώστε το είδος να είναι σε θέση να αντιμετωπίσει τις μακροπρόθεσμες μεταβολές στο περιβάλλον», είπε. «Έτσι πρέπει να λειτουργεί, αλλιώς όλα θα εξαφανιστούν».