Согласно исследованию, опубликованному в Nature на прошлой неделе, современное понимание развития конечностей и легких у людей не отражает полной картины этого процесса. В этой статье описывается важность новых генов для развития конечностей и показано, что понимание этого процесса было неполным.
Международная группа врачей и исследователей из Сингапура, Турции, Франции, Португалии и Индии изучила пять семей с пороками развития конечностей или синдромом тетраамелии, который характеризуется отсутствием легких и всех четырех конечностей. Они обнаружили, что мутации в гене RSPO2 приводят к неполному развитию конечностей.
До сих пор считалось, что белки RSPO работают только со своими рецепторами, называемыми LGR. Считалось, что вместе RSPO и LGR позволяют формировать конечности, блокируя два ключевых фермента ZNRF3 и RNF43.
Или так мы думали.
Затем команда изучила мышей, лишенных всех трех LGR, необходимых для функции RSPO2, и обнаружила, что вопреки ожиданиям, у них все еще нормально развивались конечности и легкие. Это указывает на то, что RSPO2 не нуждается в LGR, что опровергает устоявшееся понимание того, как это происходит.
"Наши результаты показывают, что даже без рецепторов LGR, RSPO2 может связываться с другими молекулами и составлять главный переключатель, который управляет развитием конечностей," говорит доктор. Эммануэль Зенкер-Рави, соавтор исследования, базируется в Институте медицинской биологии (IMB) Агентства науки, технологий и исследований (A * STAR) в Сингапуре.
Вместе с коллегами из Бельгии команда проверила этот же путь на моделях лягушек и подтвердила, что отсутствие RSPO2 предотвращает развитие конечностей. Интересно, что они впервые показали важность ZNRF3 и RNF43 для правильного развития конечностей. Действительно, самым большим сюрпризом стало то, что они удалили и ZNRF3, и RNF43, и обнаружили, что у лягушек вырастают дополнительные руки и ноги.
Ведущий автор, профессор Бруно Реверсейд, работающий в A * STAR в Сингапуре, размышляет, может ли это также помочь объяснить, почему у некоторых животных, таких как саламандры, могут отрастать конечности после ампутации. "Мы были озадачены этими результатами, так как этот путь считается в значительной степени понятным," Доктор. Reversade говорит. "Как всегда, неожиданные открытия позволяют бросить вызов господствующей догме и лучше понять сложность биологии."
Помимо формирования и регенерации конечностей, которые находят широкое применение в регенеративной медицине, выводы команд также имеют важное значение для исследований рака. Одни и те же гены RSPO2, RNF43 и ZNRF3 часто оказываются мутированными и вызывают колоректальный рак. Таким образом, знание того, как люди формируют конечности, может предоставить новые терапевтические возможности для больных раком.