Η μέδουσα που αρνείται να γεράσει δίνει νέα στοιχεία για την αναγέννηση των κυττάρων

Η Turritopsis dohrnii, γνωστή ως «αθάνατη μέδουσα», βρίσκεται στο επίκεντρο επιστημονικών ερευνών που επιχειρούν να αποκρυπτογραφήσουν τους κυτταρικούς και γενετικούς μηχανισμούς πίσω από την εντυπωσιακή ικανότητά της. Ο στόχος δεν είναι, βέβαια, να ανακαλύψουν οι επιστήμονες το μυστικό της ανθρώπινης αθανασίας. Εξετάζουν, όμως, εάν όσα συμβαίνουν στα κύτταρα της μέδουσας μπορούν κάποτε να βοηθήσουν στην αναγέννηση ανθρώπινων κυττάρων και ιστών και στην αντιμετώπιση βλαβών που συνδέονται με τη γήρανση.

Πώς η μέδουσα επιστρέφει στη «νεότητά» της

Η Turritopsis dohrnii είναι εξαιρετικά ανθεκτική. Η θαλάσσια βιολόγος Μαρία Μιλιέτα, από το Texas A&M University at Galveston, έχει υποβάλει τις μέδουσες του εργαστηρίου της σε ακραίες συνθήκες, στερώντας τους τροφή ή μεταβάλλοντας δραστικά την αλατότητα του νερού. Όταν βρεθούν υπό έντονο στρες, οι μέδουσες σταματούν να κινούνται και καταλήγουν στον πυθμένα. Στη συνέχεια συμβαίνει κάτι ασυνήθιστο, το ενήλικο ζώο μετατρέπεται σε μια μάζα κυττάρων. Μέσα σε μία έως τρεις ημέρες από αυτή τη μάζα δημιουργείται ένας πολύποδας, δηλαδή ένα πρώιμο στάδιο της ζωής της μέδουσας. Ο πολύποδας αναπτύσσεται σε αποικία, από την οποία μπορούν να προκύψουν νέες ενήλικες μέδουσες. «Από μία μέδουσα που δεν πεθαίνει, δημιουργείται αυτή η αποικία που μπορεί να σχηματίσει εκατοντάδες ακόμη», εξηγεί η Μιλιέτα. Και καθεμία από αυτές μπορεί, θεωρητικά, να επαναλάβει την ίδια διαδικασία αναζωογόνησης.

Τα κύτταρα αλλάζουν ξανά ταυτότητα

Ένα από τα σημαντικότερα στοιχεία που προσπαθούν να κατανοήσουν οι επιστήμονες αφορά το τι ακριβώς συμβαίνει στα κύτταρα. Κανονικά, κατά την ανάπτυξη ενός οργανισμού τα βλαστοκύτταρα διαφοροποιούνται και αποκτούν συγκεκριμένο ρόλο, μετατρεπόμενα, για παράδειγμα, σε νευρικά ή μυϊκά κύτταρα. Στην Turritopsis dohrnii, όμως, ορισμένοι ιστοί της ενήλικης μέδουσας μπορούν κατά τη διαδικασία αναζωογόνησης να υποστούν αυτό που ονομάζεται «διαδιαφοροποίηση». Τα κύτταρα επιστρέφουν σε μια κατάσταση που μοιάζει περισσότερο με εκείνη των βλαστοκυττάρων και στη συνέχεια μπορούν να εξειδικευτούν ξανά σε διαφορετικούς τύπους κυττάρων. Αυτή η ικανότητα χάρισε στην Turritopsis dohrnii το προσωνύμιο «αθάνατη μέδουσα».

Τα γονίδια που επισκευάζουν το DNA

Οι επιστήμονες αναζητούν τώρα τα γενετικά «κλειδιά» που επιτρέπουν στη μέδουσα να πραγματοποιεί αυτή την επιστροφή στον χρόνο. Σε μελέτη του 2022, ερευνητές συνέκριναν τα γονίδια της Turritopsis dohrnii με εκείνα συγγενικού είδους που δεν είναι γνωστό ότι διαθέτει την ίδια ικανότητα αναζωογόνησης. Διαπίστωσαν ότι το DNA της «αθάνατης μέδουσας» περιείχε περισσότερα αντίγραφα γονιδίων που παράγουν πρωτεΐνες οι οποίες συμβάλλουν στην επιδιόρθωση μεταλλάξεων και άλλων βλαβών του DNA που συσσωρεύονται με την ηλικία. Παράλληλα, εντοπίστηκαν περισσότερα αντίγραφα γονιδίων που σχετίζονται με τη διατήρηση των τελομερών, των προστατευτικών άκρων των χρωμοσωμάτων. Τα τελομερή συνήθως μικραίνουν με την ηλικία, αφήνοντας το γενετικό υλικό περισσότερο εκτεθειμένο σε βλάβες. Η αυξημένη ικανότητα της μέδουσας να τα διατηρεί και να επιδιορθώνει το DNA της εξετάζεται ως ένα πιθανό κομμάτι του μηχανισμού της μακροζωίας της.

Τι μπορεί να σημαίνει για τον άνθρωπο

Η έρευνα βρίσκεται ακόμη σε πρώιμο στάδιο και οι επιστήμονες υπογραμμίζουν ότι απέχουμε πολύ από την αξιοποίηση αυτών των μηχανισμών στον άνθρωπο. Το ενδιαφέρον τους επικεντρώνεται στο κατά πόσο θα μπορούσε να εντοπιστεί ένας μοριακός «διακόπτης» που ελέγχει τη διαδικασία. Εάν υπήρχε αντίστοιχος μηχανισμός στον άνθρωπο και μπορούσε να ενεργοποιηθεί με ασφάλεια, μελλοντικά θα μπορούσε να εξεταστεί η χρήση του για την αναγέννηση κυττάρων και ιστών. Ο Μάικλ Κολντόμπσκι, παιδοογκολόγος και ερευνητής στο Johns Hopkins, αναφέρει ως πιθανές μελλοντικές κατευθύνσεις την επούλωση τραυματισμένων ιστών μετά από εγκεφαλικά επεισόδια ή εμφράγματα, αλλά και τη μελέτη βλαβών που συνδέονται με την απώλεια όρασης λόγω ηλικίας ή τη νευροεκφύλιση στη νόσο Αλτσχάιμερ. «Δεν πρόκειται να συρρικνωθούμε ξανά σε ένα έμβρυο και να ξεκινήσουμε από την αρχή», διευκρινίζει. Σε επίπεδο οργάνων και ιστών, ωστόσο, θεωρεί ότι υπάρχουν δυνατότητες που αξίζει να διερευνηθούν.

Κοινά μονοπάτια με τη μακροζωία του ανθρώπου

Προκαταρκτική έρευνα της Μιλιέτα έδειξε επίσης ότι ορισμένα γονίδια που ενεργοποιούνται περισσότερο όταν η μέδουσα βρίσκεται στο στάδιο κατά το οποίο τα κύτταρά της αλλάζουν πορεία επικαλύπτονται με γονίδια που έχουν συνδεθεί με τη μακροζωία στον άνθρωπο. Η ίδια συνεργάζεται πλέον με τον Κολντόμπσκι προκειμένου να κατανοήσουν καλύτερα αυτούς τους μηχανισμούς και, σε βάθος χρόνου, να διερευνήσουν εάν μπορούν να προκληθούν αντίστοιχες διαδικασίες σε ανθρώπινα κύτταρα. Η «αθάνατη μέδουσα», πάντως, δεν είναι πραγματικά άτρωτη. Ορισμένα άτομα στα εργαστήρια δεν καταφέρνουν να αναζωογονηθούν, ενώ οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν ακόμη εάν υπάρχει όριο στον αριθμό των φορών που μπορεί να επαναληφθεί η διαδικασία. Στη φύση, επίσης, μπορεί να πεθάνει από θηρευτές, έλλειψη τροφής και άλλους περιβαλλοντικούς παράγοντες. Όπως επισημαίνει η ερευνήτρια Μαρία Πασκουάλ-Τόρνερ, παρότι η μέδουσα έχει θεωρητικά τη δυνατότητα να μην πεθάνει από γήρανση, παραμένει ταυτόχρονα ένας εξαιρετικά ευάλωτος οργανισμός.