Speciile care își pot regenera complet ochii. Studiul ar putea ajuta oamenii cu leziuni oculare

Un nou studiu a arătat că ochii ambelor specii au multe caracteristici anatomice și genetice comune.

Cercetătorii studiază acum modul în care este posibilă regenerarea la melci, cu scopul de a restabili în cele din urmă vederea persoanelor cu leziuni oculare. Ei au creat metode de modificare a genomului melcului, permițându-le să studieze mecanismele genetice și moleculare care determină regenerarea ochilor.

Alice Accorsi, profesor asistent de biologie moleculară și celulară la Universitatea din California, Davis, care a condus echipa, a declarat: „Melcii de apă dulce sunt organisme extraordinare. Ei oferă o oportunitate unică de a studia regenerarea organelor senzoriale complexe. Înainte de aceasta, ne lipsea un sistem pentru studierea regenerării complete a ochilor”.

O specie de melci de apă dulce originară din America de Sud, melcul de măr auriu (Pomacea canaliculata) este acum invaziv în multe alte locuri din lume, potrivit Independent.

Cu toate acestea, Accorsi a spus că tocmai trăsăturile care fac aceste animale atât de invazive le fac ideale pentru experimentele de laborator. „Melcii de măr sunt rezistenți, timpul lor de reproducere este foarte scurt și au mulți pui”, a spus ea. Pe lângă faptul că sunt ușor de crescut, melcii de măr au ochi de tip „cameră”, care produc imagini cu rezoluție foarte mare și sunt de același tip cu cei ai oamenilor. În general, melcii sunt cunoscuți și pentru capacitățile lor de regenerare.

„Când am început să citesc despre acest lucru, m-am întrebat de ce nimeni nu folosește melcii pentru a studia regenerarea”, a spus Accorsi, care este prima persoană care a făcut acest lucru. „Cred că este pentru că până acum nu găsisem melcul perfect pentru studiu. Multe alte melci sunt dificil sau foarte greu de crescut în laborator, iar multe specii trec și prin metamorfoză, ceea ce reprezintă o provocare suplimentară”.

Asemănările dintre ochii melcilor de măr și cei umani

Studiul, publicat în Nature Communications, a arătat asemănările dintre ochii melcilor de măr și cei umani prin disecții, microscopie și analize genomice efectuate de echipă.

Accorsi a spus: „Am depus mult efort pentru a demonstra că multe gene care participă la dezvoltarea ochiului uman sunt prezente și la melci. După regenerare, morfologia și expresia genică a noului ochi sunt practic identice cu cele ale ochiului original”.

Cercetătorii au descris apoi procesul de regenerare a ochilor melcilor după ce le-au fost tăiați.

Ei au explicat: „Mai întâi, rana trebuie să se vindece pentru a preveni infecția și pierderea de lichid, ceea ce durează de obicei aproximativ 24 de ore. Apoi, celulele nespecializate migrează și proliferează în zonă. În decursul a aproximativ o săptămână și jumătate, aceste celule se specializează și încep să formeze structuri oculare, inclusiv cristalinul și retina. Până în a 15-a zi după amputare, toate structurile ochiului sunt prezente, inclusiv nervul optic, dar aceste structuri continuă să se maturizeze și să crească încă câteva săptămâni”.

Cu toate acestea, chiar dacă echipa știe că melcii de măr au toate componentele necesare pentru a forma imagini, echipa încă lucrează pentru a afla dacă animalele pot vedea cu adevărat.

Cercetătorii editează, de asemenea, genomul melcilor folosind CRISPR-Cas9 în încercarea de a înțelege modul în care genele reglează regenerarea.

„Ideea este să mutăm gene specifice și apoi să vedem ce efect are asupra animalului, ceea ce ne poate ajuta să înțelegem funcția diferitelor părți ale genomului”, a spusAccorsi.

„Dacă găsim un set de gene importante pentru regenerarea ochiului, iar aceste gene sunt prezente și la vertebrate, în teorie le-am putea activa pentru a permite regenerarea ochiului la oameni”.