Почему медузы могут жить вечно: тайна биологического бессмертия

Turritopsis dohrnii — крошечное существо, всего около 4–5 мм в диаметре. Но то, что происходит с ней на клеточном уровне, по-настоящему уникально. После завершения полного жизненного цикла, медуза может “перезапуститься” — она трансформируется обратно в стадию полипа — самой ранней формы жизни медуз. Этот процесс называется трансдифференцировкой — когда зрелые клетки превращаются в другие типы клеток, как будто вспоминая более раннюю форму.

Это примерно то же самое, как если бы бабочка снова превратилась в куколку, а потом в гусеницу, минуя смерть. Такой механизм позволяет избежать необратимого клеточного старения и потенциально делает Turritopsis dohrnii биологически бессмертной — по крайней мере, в теории.

Что известно науке о бессмертии медуз

Первые сообщения о необычном цикле жизни медузы появились в 1990-х годах, когда итальянский биолог Фердинандо Бозе (Ferdinando Boero) случайно заметил регрессию взрослой особи в лабораторных условиях. С тех пор исследователи нашли подтверждение, что эта способность воспроизводится в природе. Однако бессмертие не означает неуязвимость — медузы могут погибать от болезней, хищников или неблагоприятной окружающей среды.

В 2022 году в издании Proceedings of the National Academy of Sciences были опубликованы данные, что геном Turritopsis dohrnii содержит уникальные мутации в генах, отвечающих за восстановление ДНК и клеточную регенерацию. Ученые обнаружили, что у этой медузы активированы гены, связанные с омоложением, репарацией и защитой от окислительного стресса. Это делает ее уникальным объектом для изучения механизмов старения.

Почему другие организмы не умеют возобновляться?

Механизм трансдифференцировки крайне нестабилен и редок в животном мире. В большинстве организмов (включая человека) зрелые клетки не умеют «перевоплощаться» в другие типы. Эмбриональные клетки человека на раннем этапе развития еще обладают этой способностью, но теряют её с возрастом. У медузы же этот процесс, по сути, «зашит» в программу ее жизни.

Кроме того, Turritopsis dohrnii живет в стабильной морской среде, где резкие изменения температуры или химического состава воды случаются редко. Это также способствует выживанию и повторным циклам регенерации.

Зачем ученые изучают бессмертную медузу?

Исследование этой медузы может помочь в разработке новых методов лечения возрастных заболеваний, восстановлении тканей и даже потенциальном продлении жизни человека. Ученые уже изучают, как активируются и деактивируются ключевые гены в клетках медузы. Эти знания могут быть использованы для создания лекарств, стимулирующих регенерацию или замедляющих старение.

Некоторые исследователи даже рассматривают возможность применения этих генов в генной терапии — но до практического использования еще далеко. Проблема в том, что гены, работающие в простейших организмах, часто ведут себя непредсказуемо в более сложных биологических системах.

Подводя итоги отметим, что хотя бессмертие в человеческом понимании остается научной фантастикой, исследования этой медузы уже меняют подход к возрасту и клеточной регенерации. Возможно, именно она подскажет нам путь к замедлению старения — и даже к его обратимости. Правда, вряд ли это случится в ближайшее время.