Тело взрослого человека состоит из 17 триллионов клеток, каждая из которых играет свою собственную роль. Как одна-единственная клетка может произвести все эти разнообразные ткани и органы, до сих пор остается одной из самых значительных тайн, которые тысячелетиями стремятся разрешить наука, религия и философия.

Как одна клетка может дать начало 37 триллионам в теле человека?

Одна оплодотворенная клетка, из которой вырастает человеческий эмбрион, превращается в 37 триллионов. (Триллион — это тысяча биллионов.)

То есть, в теле взрослого человека примерно 37 000 000 000 000 клеток.

Из них состоят самые разные ткани — от крови и лимфы до костей и кишечника, мускулов сердца и тканей печени.

Как одна-единственная клетка способна развиться в такое многообразие тканей и органов?

Изначально клетки эмбриона имеют огромный потенциал стать любой тканью тела. В самом начале развития эмбриона клетка просто активно начинает делиться. Что и как происходит, диктуется нашей ДНК, которая дает химические сигналы посредством экспрессии (выражения) генов. На разных стадиях развития разные гены выражают себя.

Более того, в процессе деления клетки происходят мутации. Мутацию можно объяснить как перепечатку толстенной книги вручную. В этом процессе запросто может случиться опечатка в каком-то слове.

Порой опечатка незначительна и смысл все еще можно понять, иногда же слово меняет смысл. Эти опечатки накапливаются за счет многократного деления (регенерации) и порой несколько опечаток могут положить начало процессу, который способен разрушить организм (так формируется рак). Рак — это клетки, которые начали жить по собственным правилам, не тем, которые изначально предписывались ДНК. И проблема здесь именно в химических процессах на клеточном уровне.

То есть, в теле взрослого человека примерно 37 000 000 000 000 клеток.

Не все дочки равны

Так как весь организм взрослого человека происходит от одной клетки, ученые задались целью проследить, как эта родоначальница и ее дочки развиваются в организме.

И обнаружили удивительную вещь! Оказывается, изначальные клетки развиваются асимметрично: около 90% всех тканей тела происходят от одной из первых дочек оплодотворенной клетки. Вторая же начинает работать над созданием плаценты, которая защищает эмбрион и неродившегося ребенка.

В эксперименте ученые взяли клетки кожи у двух живущих людей и проследили генетические мутации, которые накопились со времени развития эмбриона. Чем раньше произошла мутация, тем большее количество клеток в разных тканях организма будет ее иметь, так как все “дочки” мутировавшей прародительницы будут её иметь. Таким образом ученые способны оценить, когда именно возникла данная мутация.

Те мутации, которые возникли рано, в стадии эмбриона, проявляются также и в крови, моче, слюне, и так далее.

Именно наличие этих мутаций позволило ученым разработать “дерево” развития клеток организма из самой первой во все разнообразие тканей и органов.

Ученые считают, что именно нарушения на клеточном уровне в раннем развитии эмбриона являются причиной возникновения таких заболеваний как аутизм.

Такой анализ позволяет проследить клеточную историю развития организма живущего человека без инвазивного вмешательства.

Так как весь организм взрослого человека происходит от одной клетки, ученые задались целью проследить, как эта родоначальница и ее дочки развиваются в организме.

Что впереди?

Про перспективу “дизайнерских детей” задумались уже давно. Фильм “Гаттака” уже в 1997 году поставил проблему генетической инженерии детей и возможность исправления ошибок ДНК с целью создания супер-людей, которые не устают и с исключительными мыслительными способностями.

Прогресс репродуктивной медицины позволяет оплодотворить материнскую клетку и выращивать эмбрионы до определенного срока в пробирке, чтобы  только потом внедрять их в матку, где и развивается ребенок.

Хотя создание дизайнерских детей человека запрещено, никто не может гарантировать, что каждый ученый следует этому запрету.

Мышей, к примеру, постоянно создают на заказ, чтобы проводить эксперименты по изучению новых лекарств. Это делается на уровне генетической инженерии.

А что думаете вы? Решились бы исправить ошибки в своей ДНК, чтобы ребенок родился более здоровым?

Прочтите также:

• Трудно быть богом – как человек меняет траекторию эволюции других видов
• Любовь к собакам передается по наследству
• Почему мы толстеем с возрастом?
• Как дожить до 90 лет? 60 минут физической активности в день для женщин