L Zarodki rekina znalazły się w centrum ambitnego śledztwa który dąży do odkrycia pochodzenia chorób krwi, takich jak białaczka, i opracowania nowych strategii ich leczenia. Te kręgowce, będące dalekimi od bycia po prostu fascynującymi zwierzętami świata morskiego, należą do ryby chrzęstneStają się cennymi modelami eksperymentalnymi, służącymi zrozumieniu, w jaki sposób powstaje krew u istot żywych.
W Hiszpanii zespół z Uniwersytet w Maladze (UMA) we współpracy z akwarium Sea Life Benalmádena Rozpoczął długoterminowy projekt łączący biologię rozwoju, genetykę i ewolucję. Cel jest dwojaki: wyjaśnienie, w jaki sposób pewne struktury powstały u kręgowców w toku ewolucji, a jednocześnie zidentyfikowanie mechanizmów odpowiedzialnych za zaburzenia hematologiczne dotykające tysiące ludzi.
Wiodący projekt Uniwersytetu w Maladze i Sea Life Benalmádena
Badanie jest prowadzone na podstawie Katedra Biologii Zwierząt Wydziału Nauk Ścisłych UMA W projekcie uczestniczy również akwarium Sea Life Benalmádena, które zapewnia dostęp do zarodków różnych gatunków rekinów. Obie instytucje podpisały umowę o współpracy, początkowo na okres pięciu lat, z możliwością przedłużenia w przypadku uzyskania satysfakcjonujących rezultatów.
Badania te wpisują się w obszar prac grupy kierowanej przez Profesora Juan Pascual AnayaBadania te koncentrują się na ewolucyjnym pochodzeniu nowych struktur u organizmów wielokomórkowych, ze szczególnym uwzględnieniem kręgowców. W tym kontekście zarodki rekinów oferują wyjątkową możliwość bezpośredniego badania organizacji i rozwoju układu krążenia od najwcześniejszych stadiów.
Umowa z Sea Life Benalmádena oznacza, że akwarium uczestniczy nie tylko jako dostawca materiału biologicznego, ale także jako aktywny podmiot w upowszechnianiu nauki i wspieraniu projektów Współpraca ta ma na celu poszerzenie wiedzy na temat różnych gatunków morskich. Dzięki niej badania naukowe na wysokim poziomie stają się bliższe społeczeństwu poprzez działania i programy edukacyjne.
Kierownictwo akwarium podkreśla, że jeśli prace doprowadzą do nowych sposobów zrozumienia i leczenia chorób krwi, takich jak niektóre rodzaje białaczki, wpływ społeczny projektu będzie szczególnie znaczący. Chociaż główny cel jest fundamentalny i ewolucyjny, potencjalne zastosowania w biomedycynie Są one dodatkową zachętą do promowania tego typu studiów w Europie.
Dlaczego zarodki rekinów są kluczowym modelem do badania krwi
Projekt koncentruje się na zarodki chrzęstnoszkieletowe, grupa de peces ryby chrzęstnoszkieletowe, do których należą rekiny. Badanie skupi się w szczególności na gatunkach takich jak rekin plamisty (Scyliorhinus canicula), alitan (Scyliorhinus stellaris) i rekin bambusowy (Chiloscyllium punctatum), które mają bardzo przydatne właściwości do analizy rozwoju embrionalnego.
Te zarodki pozwalają nam obserwować w najdrobniejszych szczegółach Powstawanie i organizacja aorty grzbietowej, kluczowa struktura układu krążenia w początkowych stadiach rozwój zarodkowyZespół badawczy zamierza określić, w jakim stopniu region ten uczestniczy w powstawaniu komórek macierzystych krwi, czyli komórek zdolnych do tworzenia wszystkich rodzajów komórek krwi.
Badanie tego, jak, kiedy i gdzie te komórki macierzyste pojawiają się u rekinów, może dostarczyć cennych wskazówek do zrozumienia pochodzenie układu krążenia u wszystkich kręgowcóww tym ludzi. Jako ewolucyjnie starożytna linia, chrzęstnoszkieletowe dają możliwość porównania swoich procesów rozwojowych z procesami innych grup zwierząt, a tym samym rekonstrukcji etapów ewolucji.
Kierunek badań nie ogranicza się do aspektu anatomicznego. Zwraca się uwagę również na zmiany genomiczne i rozwojowe Procesy te doprowadziły do innowacji biologicznych na przestrzeni milionów lat. Analiza tych procesów u rekinów pomaga zidentyfikować, które mechanizmy są wspólne dla różnych kręgowców, a które pojawiły się specyficznie w określonych grupach.
Od laboratorium do źródła chorób takich jak białaczka
Zrozumienie pochodzenia i regulacji komórek macierzystych krwi jest podstawą do rzucenia światła na choroby hematologiczne, w tym różne rodzaje białaczekWiele z tych patologii wiąże się ze zmianami w formowaniu, różnicowaniu lub funkcjonowaniu tych komórek, więc zrozumienie ich ewolucyjnych i molekularnych podstaw może otworzyć ścieżki, które nie zostały jeszcze w pełni zbadane.
Zespół z Uniwersytetu w Maladze sugeruje, że poprzez ponowne zdefiniowanie obecnych modeli jak zorganizowany jest układ krwionośny u kręgowcówBadania te pozwolą na identyfikację nowych celów i mechanizmów zaangażowanych w rozwój chorób krwi. Choć są to badania podstawowe, uzyskane informacje w perspektywie średnio- i długoterminowej będą miały wpływ na rozwój biomedycyny regeneracyjnej i opracowywanie nowych strategii terapeutycznych.
W konkretnym przypadku białaczki szczególnie ważne jest ustalenie, w którym momencie rozwoju występują błędy prowadzące do nieprawidłowej proliferacji komórek krwi. Dane uzyskane z embrionów rekinów mogą pomóc w… wykrywać krytyczne fazy w generowaniu komórek macierzystych aby zrozumieć, jakie zmiany genetyczne lub regulacyjne mogą sprzyjać pojawieniu się choroby.
Dyrektor Sea Life Benalmádena wskazał, że jeśli ta współpraca doprowadzi do nowego kierunku badań, który pozwoli zaproponować skuteczniejsze formuły leczenia chorób krwiWspólny wysiłek okazał się więcej niż wartościowy. Ta wizja wpisuje się w ogólny trend w Europie, polegający na promowaniu projektów łączących biologię ewolucyjną z medycyną translacyjną.
Techniki biologii molekularnej do śledzenia krwi
Aby rozwiązać te problemy, projekt wykorzystuje zaawansowane techniki biologii molekularnej i rozwojowejNależą do nich analizy ekspresji genów, które umożliwiają identyfikację genów aktywnych w danym momencie i w których konkretnych tkankach zarodka.
Ponadto, szczegółowa charakterystyka komórek na różnych etapach rozwoju embrionalnego. Obejmuje to badanie rodzajów komórek pojawiających się w aorcie grzbietowej, ich rozmieszczenia, zmian zachodzących w czasie oraz potencjalnych funkcji, jakie mogą one pełnić w kształtowaniu układu krążenia i krwi.
Łącząc te dane z informacjami dotyczącymi innych kręgowców, naukowcy mogą przeprowadzać rzetelne porównania i opracowywać hipotezy na temat ewolucja struktur zaangażowanych w produkcję krwiTo porównawcze podejście jest niezbędne do odróżnienia cech przodków od ewolucyjnych nowości.
Zintegrowane podejście projektu, łączące rozwój embrionalny, genetykę i ewolucję, pozwala nam zająć się jednym z najważniejszych pytań współczesnej biologii: jak nowe struktury i funkcje pojawiają się w toku ewolucjiJednocześnie taka perspektywa jest zgodna z celami biomedycyny regeneracyjnej, która stara się wykorzystać tę wiedzę do naprawy lub wymiany uszkodzonych tkanek u ludzi.
Pięcioletnia umowa z myślą o przyszłości
Podpisano umowę pomiędzy Uniwersytetem w Maladze a Sea Life Benalmádena na okres początkowy okres pięciu latTen okres może zostać wydłużony, jeśli uzna się to za konieczne do ukończenia badań. Ten wydłużony okres jest kluczowy dla monitorowania rozwoju zarodka, dogłębnej analizy wyników i doprecyzowania hipotez roboczych.
W tym czasie zostaną wygenerowane dane, które będą interesujące nie tylko dla hiszpańskiej społeczności naukowej, ale także dla grupy badawcze z innych krajów europejskich którzy pracują w pokrewnych dziedzinach, takich jak hematologia, biologia ewolucyjna czy medycyna regeneracyjna. Współpraca międzynarodowa jest powszechna w tego typu projektach, gdzie dzielenie się informacjami przyspiesza wypracowywanie solidnych wniosków.
W przypadku akwarium udział w tym badaniu jest zintegrowany z jego roczne programy wsparcia działań informacyjno-badawczychW ten sposób osiągnięcia, które często postrzegane są jako odległe, stają się bliższe społeczeństwu, a rola gatunków morskich zyskuje na znaczeniu wykraczającym poza ich ekologiczne czy turystyczne znaczenie.
Wspólna praca UMA i Sea Life Benalmádena pokazuje, jak Zarodki rekinów mogą stać się nieoczekiwanymi sojusznikami Aby zrozumieć podstawy złożonych chorób, takich jak białaczka, projekt ten, wykorzystujący połączenie biologii molekularnej, rozwoju embrionalnego i perspektywy ewolucyjnej, ma zmienić sposób postrzegania pochodzenia i organizacji układu krwionośnego.
