ადამიანის ემბრიონის თითები განვითარების გასაოცარ ეტაპებს გადის. ალბათ, ბევრ თქვენგანს ჰგონია, რომ ისინი უბრალოდ ქსოვილებიდან ზედა მიმართულებით ამოიზრდება, მაგრამ ასე სულაც არ ხდება, არამედ თითების ფორმირება უფრო დიდი ზომის ერთგვარ აპკში მიმდინარეობს.

მეცნიერებმა ადამიანის ჩანასახში მიმდინარე ეს პროცესი დეტალურად პირველად შეისწავლეს და დაადგინეს, როგორ იქცევა უფორმო ქსოვილები თითებად ხელებსა და ფეხებზე. საქმე ისაა, რომ აქამდე თითების ჩამოყალიბება მხოლოდ ისეთი ცხოველების მაგალითზე გვქონდა გამოკვლეული, როგორიც ქათამი და თაგვია, ან ლაბორატორიაში გაზრდილ ღეროვან უჯრედებზე.

ადამიანის ემბრიონების კვლევა ეთიკური მიზეზების გამო საკმაოდ ლიმიტირებულია, კერძოდ ამ მხრივ ემბრიონის ასაკობრივი ზღვარი 14 დღეა, რაც მეცნიერებს დეტალებში ჩაძიების საშუალებას არ აძლევს. უკანასკნელი ცდისთვის მათ დონაციის გზით მიღებული, 5-დან 9 კვირამდე ასაკის ემბრიონების ათასობით უჯრედი გააანალიზეს და 67 განსხვავებული უჯრედული შეჯგუფება გამოავლინეს. ასევე, ერთგვარი რუკა შექმნეს, რათა განვითარების პირველი ტრიმესტრის 4 მნიშვნელოვან დროით მონაკვეთში მათი სივრცული განაწილება აღეწერათ.

ფოტო: Zhang et al., Nature, 2023

მიღებულმა შედეგებმა ადამიანის თითების ჩამოყალიბების რთულ და იდეალურად რეგულირებულ პროცესს ნათელი მოჰფინა და სპეციალისტებს აქამდე უცნობი უჯრედული მდგომარეობების იდენტიფიცირების საშუალებაც მისცა. ამას მკვლევრები სკულპტორის მიერ ქანდაკებაზე მუშაობის პროცესს ადარებენ, თუმცა ხელოვანი ამ დროს თავად ბუნებაა.

მეცნიერები დააკვირდნენ, როგორ განსაზღვრავს გენეტიკური ინსტრუქციები თითების ფორმირებას. ამაში ქვემოთ ნაჩვენებ ვიდეოში ცისფრად წარმოდგენილი IRX1 გენის ექსპრესია მონაწილეობს, რომელიც თითების ქსოვილური ერთეულების ზრდას განაპირობებს, მოვარდისფროდ მონიშნული SOX9 კი ძვლების წარმოქმნაზეა პასუხისმგებელი. ეს წყვილი ერთად მოქმედებს.

დაახლოებით 7 კვირაში უჯრედული სიკვდილის ინსტრუქციები აქტიურდება, რის შედეგადაც თითები ერთმანეთისგან საბოლოოდ ცალკევდება. ამ პროცესის შესწავლა უმნიშვნელოვანეს ინფორმაციას გვაწვდის არა მხოლოდ ადამიანის ჩანასახის განვითარების ეტაპებზე, არამედ კიდურების დეფორმაციებზეც. თუნდაც მცირე ხარვეზმა ამ დროს შეიძლება ისეთი პრობლემები გამოიწვიოს, როგორიცაა მოკლე ან გადაბმული თითები, რაც 500-დან 1 ადამიანს აღენიშნება.

კვლევა ცხადყოფს იმასაც, რომ ჩვენი და თაგვების კიდურების ზრდაში ჩართულ გენებსა და უჯრედების ტიპებში გარკვეული სხვაობა შეინიშნება. ახალი ნაშრომი გამოცემაში Nature გამოქვეყნდა.

თუ სტატიაში განხილული თემა და ზოგადად: მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების სფერო შენთვის საინტერესოა, შემოგვიერთდი ჯგუფში – შემდეგი ჯგუფი.