Представете си, че когато остареете, вместо да продължите към неизбежния край, можете да върнете часовника назад. Не с няколко години, а чак до началото на живота си. Да започнете отново, после пак да остареете и при нужда да повторите всичко.
Звучи като фантастика. Но някъде в океаните живее мъничко, почти прозрачно същество, за което подобно пътешествие назад във времето е част от биологията му.
Нарича се Turritopsis dohrnii и е известно като безсмъртната медуза.
Тя не притежава чудодейна защита срещу всички опасности и съвсем не е неуязвима. Има обаче едно изключително свойство – при определени условия може да обърне собствения си жизнен цикъл и да се върне от зряла форма към ранен стадий на развитие.
Учените вече надничат в генетичните механизми зад това необикновено явление. Надеждата им не е да направят хората безсмъртни, а да разберат дали някои човешки клетки също могат да бъдат върнати към по-младо и здраво състояние.
Ако това някога стане възможно по безопасен начин, последствията за медицината биха били огромни.
Режат я, подлагат я на екстремни условия – тя започва отначало
Морският биолог Мария Милиета от Тексаския университет A&M в Галвестън от години изследва необикновеното същество.
В лабораторията си тя е подлагала медузите на всякакви изпитания – механични наранявания, високи температури, глад, прекалено солена вода и дори прехвърляне в сладка вода.
Вместо просто да загинат, част от животните демонстрират поразителна реакция.
Когато са подложени на тежък стрес, те спират да плуват и потъват на дъното на аквариума.
След това телата им започват да се преобразяват.
Изчезва познатата форма на медузата – полупрозрачният чадър с дългите пипала. Организмът се превръща в малко кълбо от клетки, което изобщо не прилича на възрастното животно.
И тогава започва най-необикновената част. Само за един до три дни от клетъчната маса се появява полип – ранна форма от развитието на медузите.
Полипът постепенно се разраства в колония, от която впоследствие могат да се образуват нови медузи.
„От една медуза, която не умира, получавате колония, способна да създаде стотици нови“, обяснява Милиета. А всяка от тях теоретично притежава същата способност да се подмладява.
Получава се почти невероятен цикъл, при който организмът може многократно да се връща към младостта.
Всичко започнало с една забравена лаборатория
Колкото и странно да звучи, откритието първоначално било свързано с обикновен пропуск.
През 1992 г. италиански учен, който отглеждал медузи в лаборатория, забравил да ги нахрани през почивните дни.
Когато се върнал, очаквал да ги намери мъртви. Но вместо това видял новообразувани полипи в съда.
Нещо се било случило с животните, което не се вписвало в обичайните представи за стареенето и развитието. За явлението постепенно се заинтересувал италианският биолог Стефано Пираино от Университета в Саленто. Той започнал да изследва как зряла медуза може да се преобразува в структура, характерна за ранния ѝ жизнен цикъл.
За да разберем колко необичайно е това, трябва да си припомним как се развива организмът.
В ембрионалния стадий стволовите клетки се размножават и постепенно се специализират. Едни стават нервни клетки, други – мускулни, трети изграждат различни тъкани.
Обикновено, след като веднъж придобият своята специализация, клетките я запазват до края на живота си.
При безсмъртната медуза обаче се случва нещо различно.
Пираино установява, че при подмладяването определени тъкани преминават през процес, наречен трансдиференциация.
Клетките променят специализацията си. Според описанието на учените част от тях се връщат към състояние, наподобяващо това на стволовите клетки, след което се преобразуват в други клетъчни типове, необходими за изграждането на полипа.
„Възрастните клетки стават недиференцирани, а след това се превръщат в нещо друго, необходимо за образуването на полипа“, обяснява Милиета, която преди е работила в лабораторията на Пираино.
Това е нещо много по-необичайно от възстановяването на изгубен крайник.
Някои гущери, червеи и земноводни могат да регенерират части от телата си.
Но безсмъртната медуза отива значително по-далеч – тя е способна да върне целия си жизнен цикъл към ранна фаза. Доколкото учените знаят, тази многократна способност при полово зрял организъм е изключителна в животинския свят.
Именно тя ѝ носи прозвището „безсмъртна“.
Генетичният ключ, който учените се надяват да открият
Днес Мария Милиета и други изследователи се опитват да разберат какво точно позволява на клетките да се върнат назад в развитието си.
Една от най-смелите цели е откриването на молекулярния механизъм, който включва този процес.
Майкъл Колдобски, детски онколог и лекар-изследовател в университета „Джонс Хопкинс“, смята, че изучаването на медузата може да се окаже особено ценно за регенеративната медицина.
„Мисля, че голямата цел тук е регенеративната биология – опитът да обърнем дегенерацията или уврежданията, свързани със стареенето“, казва той.
Ученият предупреждава, че практическото приложение при хора все още е далеч.
Но организмите, които са развили подобни способности в продължение на милиони години еволюция, могат да ни дадат знания, които трудно бихме придобили по друг начин.
Ако съществува молекулярен „превключвател“, който задейства връщането на клетките към по-младо състояние, следващият въпрос е дали нещо подобно може да съществува и при човека.
Не става дума възрастните хора да се превръщат в бебета като героя от филма „Странният случай с Бенджамин Бътън“.
Този сценарий си остава фантастика. Но възстановяването на отделни клетки, тъкани или органи може да се превърне в съвсем различна медицинска възможност.
Колдобски посочва няколко области, в които подобни изследвания биха могли да бъдат особено важни – заздравяването на рани, възстановяването на тъкани след инсулт или инфаркт, лечението на някои възрастови увреждания на зрението и невродегенеративни заболявания като Алцхаймер.
„Няма отново да се превърнем в ембриони и да започнем отначало. Но на равнището на органите и тъканите смятам, че това е напълно възможно“, казва той.
Засега това е научна перспектива, а не готов метод за лечение.
Какво откриха учените в ДНК на безсмъртната медуза
Първите генетични изследвания вече дават любопитни резултати.
През 2022 г. екип учени сравнява генома на Turritopsis dohrnii с този на сроден вид, при който не е установена същата способност за многократно подмладяване.
Молекулярният биолог и биоинформатик Виктор Кесада от Университета в Овиедо, Испания, обяснява, че трябва да се подхожда предпазливо. Много видове медузи все още са недостатъчно изучени и отсъствието на наблюдавано подмладяване не означава непременно, че то е напълно невъзможно.
Въпреки това сравнението разкрива важни различия.
ДНК на безсмъртната медуза съдържа повече копия на определени гени, свързани с производството на белтъци, които участват в поправянето на мутации и други увреждания на генетичния материал.
Такива увреждания се натрупват с възрастта и са част от биологичните процеси на стареенето.
При медузата са установени и повече копия на гени, участващи в поддържането на теломерите.
Теломерите представляват защитни структури в краищата на хромозомите. Можем да си ги представим като малки предпазни капачета, които помагат на генетичния материал да остане защитен.
Обикновено те се скъсяват с възрастта и при клетъчното делене, което е свързано с ограниченията пред нормалното функциониране на клетките.
При Turritopsis dohrnii по-ефективната поддръжка и възстановяване на тези структури може да е един от факторите за необикновената ѝ устойчивост.
Но Кесада подчертава, че това е само началото на изследването.
Засега никой не може да каже кои от установените генетични особености са решаващи за способността на медузата да се подмладява. „При много заболявания приемаме, че няма връщане назад“, казва ученият.
„Може би все пак има начин, ако научим достатъчно за механизмите, по които протичат тези процеси.“
Какво се случва в момента, когато тялото започва отначало?
Мария Милиета насочва вниманието си към различните етапи от жизнения цикъл на медузата.
Тя сравнява кои гени се активират в зрялото животно, кои работят при образуването на полипа и кои се включват специално в преходния стадий, когато медузата се превръща в кълбо от клетки.
Точно този момент може да е ключов.
Специалистите го наричат кистозен стадий. Тогава клетките променят предназначението си и започва изграждането на новите полипи.
„Това може да е знак, че тези гени участват в уникалния процес“, обяснява Милиета.
В изследвания от 2019 и 2021 г. нейният екип открива повишена активност на редица гени.
Някои от тях все още имат неизвестни функции.
Други са свързани с поправянето на ДНК и поддържането на теломерите.
Още по-интересен резултат идва от предварително проучване, публикувано през 2025 г.
То установява известно припокриване между гените, които се активират особено силно при клетъчното преобразяване на медузата, и гени, свързвани с дълголетието при хората.
Според Милиета това подсказва, че е възможно двата вида да споделят част от биологичните механизми, участващи в поддържането на клетките и стареенето.
Разбира се, сходството между отделни гени не означава, че хората могат да придобият същите способности.
Но то дава на учените нова посока за работа. Милиета вече си сътрудничи с Колдобски, за да изследват по-подробно тези механизми и евентуално да установят дали някои от тях могат да бъдат задействани в човешки клетки.
