Изучив механизм регенерации зубов у пресноводных рыб цихлид, ученые выяснили, насколько легко манипулировать этим процессом — что сделает возможным запустить его и в организме человека (люди, как и другие млекопитающие, на всю жизнь получают лишь два набора зубов).
Исследование представлено в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Американские биологи изучали, как зубы и вкусовые рецепторы вырастают в эмбрионах рыб из одних и тех же эпителиальных тканей. У рыб, в отличие от людей, отсутствует язык, и вкусовые сосочки перемежаются с зубами.
Различные виды цихлид, живущие в озере Малави, приспособились к несовместимым условиям среды. Одни рыбы питаются планктоном, заглатывая его целиком — зубы им почти не нужны. Другие отщипывают водоросли с камней: для этого нужны и зубы, и многочисленные вкусовые рецепторы (чтобы отличать полезные водоросли от вредных).
Ученые скрестили цихлид двух родственных видов и уже на втором поколении гибридов определили генетические различия, отвечающие за плотность и концентрацию обоих элементов. Кроме того, они нашли несколько общих генов, связанных с развитием зубов и вкусовых рецепторов у мышей.
Погружая эмбрионы рыб в химические растворы, биологи научились манипулировать развитием тканей, ускоряя развитие зубов или рецепторов. Эти сдвиги произошли уже на пятый-шестой день жизни плода (когда челюсти только начинают формироваться).
Несмотря на кардинальные различия в анатомии, два типа объектов возникают в одной и той же эпителиальной ткани формирующихся челюстей. Правильные химические сигналы могут заставить зубы регенерироваться из этой ткани и у людей, считают ученые.
«Мы и не думали найти такую гибкость в развитии столь различных структур. В конечном счете это означает, что эпителий во рту человека может быть не менее гибким и податливым. Мы попытаемся заставить его вырабатывать как зубы, так и вкусовые рецепторы. В этом направлении движутся наши исследования», — заявил соавтор статьи Тодд Стрилмэн (Todd Streelman).
Однако ученый предупреждает, что вырастить новые зубы будет недостаточно — не менее важно понять, как в этих органах формируются нервы и кровеносные сосуды, без которых они не могут функционировать.