V hlubinách oceánu žije nepatrný organismus, který dokázal to, čeho se nepodařilo žádnému jinému známému tvorovi: vrátit zpět své biologické hodiny. Jedná se o Turritopsis dohrnii, lidově známou jako nesmrtelná medúza, jejíž genom se stal předmětem studia výzkumných týmů z různých zemí, které se snaží odhalit tajemství stárnutí.
Jedinečné zvíře: od dospělosti k mládí bez zjevného omezení
To, co odlišuje tento druh od jakéhokoli jiného živého tvora, je jeho schopnost vrátit se ze své dospělé, pohlavně zralé podoby do juvenilní fáze zvané polyp, tedy do počáteční struktury svého životního cyklu, která zůstává připevněna k mořskému dnu a z níž může vzniknout nová medúza. Tento vývojový návrat se může potenciálně opakovat donekonečna a aktivuje se, když se živočich potýká s nepříznivými podmínkami, jako je environmentální stres, fyzické zranění nebo samotné stárnutí.
Je pozoruhodné, že organismus o průměru pouhých čtyř milimetrů skrývá tak sofistikovaný biologický mechanismus. Jaký buněčný proces se však skrývá za touto mimořádnou schopností omlazení?
Buněčná reprogramace: tak funguje transdiferenciace
Odborníci na mořskou biologii poukazují na to, že klíč nespočívá v jediném zázračném genu, ale v komplexním mechanismu zvaném transdiferenciace. Tento proces spočívá v buněčném přeprogramování, při kterém určité již specializované dospělé buňky mění svou identitu, získávají odlišné funkce a tím umožňují znovu vytvořit mladý polyp.
Jinými slovy, buňky se neomezují pouze na dělení nebo odumírání, ale mění svůj buněčný typ, aby obnovily organismus do dřívějšího stadia jeho vývoje. Tato zvláštnost podnítila vědeckou komunitu k výzkumu konkrétních genetických mechanismů, které umožňují druhu Turritopsis dohrnii obnovit buněčné stavy typické pro rané fáze jeho života.
Genetické objevy týmu z Univerzity v Oviedu
Mezi nejvýznamnější výzkumy této medúzy patří práce vedená Dr. Carlosem Lópezem-Otínem na Univerzitě v Oviedu. Jeho týmu se podařilo sekvencovat kompletní genom Turritopsis dohrnii a porovnat jej s genomem jejího blízkého příbuzného, Turritopsis rubra, který tuto úžasnou schopnost omlazení postrádá.
Výsledky, publikované v prestižním časopise Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), odhalily významné genetické rozdíly mezi oběma druhy. Vědci mimo jiné zjistili, že nesmrtelná medúza má další kopie a genetické varianty spojené s vyšší účinností mechanismů opravy chyb v DNA.
Cenný model, ale k lidské nesmrtelnosti je ještě daleko
Tyto objevy otevírají slibné cesty k pochopení biologických procesů, které jsou základem stárnutí. Vědci však upozorňují, že přenesení těchto poznatků do lidské sféry je i nadále nesmírně složité, vzhledem k propastnému rozdílu mezi biologií medúzy a biologií našeho druhu.
Ačkoli nám tedy Turritopsis dohrnii neposkytne recept na věčný život, odborníci se shodují, že představuje biologický model mimořádné hodnoty pro studium buněčné regenerace a mechanismů podílejících se na stárnutí.