Американские ученые выявили ген, управляющий процессом кроветворения у зародышей и новорожденных.

Хорошо известно, что как у животных, так и у человека новые кровяные клетки образуются на протяжении всей жизни. Например, красные клетки крови - эритроциты, которые транспортируют кислород от легких к тканям и уносят оттуда углекислый газ, - живут в организме человека в среднем лишь около 4 месяцев, а затем разрушаются в тканях селезенки и печени. Чтобы восполнить эту потерю, кроветворные органы в норме ежесекундно производят около двух с половиной миллионов эритроцитов. Многие разновидности кровяных клеток живут гораздо меньше, всего лишь несколько дней.

Кровяные клетки всех типов возникают по одной и той же схеме. Процесс их рождения начинается с перестроек особого семейства стволовых клеток, которые могут давать начало только клеткам крови и никаким иным. Кроветворные стволовые клетки сначала преобразуются в промежуточные клетки-предшественники, из которых в ходе дальнейшей дифференцировки возникают все специализированные клетки, например, Т-лимфоциты, В-лимфоциты, эритроциты и макрофаги. Все эти модификации происходят в результате включения и выключения различных генов.

Люди и животные появляются на свет с полностью сформировавшейся кровеносной системой, так что процесс кроветворения начинается еще в материнской утробе. Биологи давно подозревали, что на этой стадии в нем принимают участие какие-то специфические гены, которые затем переходят в спящее состояние. Эта гипотеза подкреплялась многими теоретическими аргументами, однако до сих пор у нее не было экспериментальных подтверждений.

Теперь ее можно считать доказанной. Исследователи из Мичиганского университета впервые идентифицировали ген, который регулирует работу кроветворных стволовых клеток у мышиных зародышей и новорожденных мышат, но совершенно бездействует у подросших животных. Выявленный ген называется Sox17. Директор Центра биологии стволовых клеток Шон Моррисон и его коллеги доказали, что искусственное отключение этого гена у взрослых мышей не влечет за собой никаких последствий. Но та же процедура, проведенная на стадии эмбрионального развития, полностью блокирует процесс формирования кроветворных стволовых клеток и тем самым делает невозможным возникновение кровеносной системы.

Открытие мичиганских ученых интересно не только с точки зрения биологии. Изучение структуры и функций гена Sox17 может привести к лучшему пониманию целого ряда заболеваний кроветворных органов, прежде всего детских лейкозов. В конечном счете такие исследования обещают принести немалую пользу практической медицине.

Ген Sox17 задействован не только в процессах зародышевого и неонатального кроветворения. В феврале сотрудники Бэйлорского медицинского колледжа сообщили, что ген играет важную роль в ходе формирования тканей сердечной мышцы у эмбрионов. Так что его изучение может помочь исследователям, которые пытаются лечить инфаркты миокарда и другие кардиологические патологии с помощью трансплантации стволовых клеток.