Эксперты рассказали, как возникли и эволюционировали клетки крови

Фото из открытых источников

Кровеносную систему имеют почти все животные, включая человека, но у разных видов история происхождения и особенности состава клеток крови сильно отличаются. Это разнообразие говорит о том, что животные эволюционировали, в частности, с целью защиты от инфекционных заболеваний.

На сегодняшний день достигнуты серьёзные успехи в области гематологии и иммунологии, благодаря которым у науки есть детальные знания о компонентах и функциях клеток крови разных видов. Но их эволюционный процесс оставался практически неизученным. Группа исследователей из Киотского университета вознамерилась закрыть этот пробел, заняться исследованием того, когда и как возникли клетки крови и каков был процесс их эволюции. Соответствующая статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Командой был разработан аналитический метод, позволяющий сравнивать профили экспрессии генов в разных клеточных линиях и у разных видов фауны. Он помог ученым в построении филогенетических деревьев клеточных линий и оценке их эволюционной истории у животных. В сравнение были также включены одноклеточные организмы, что дало возможность отследить происхождение клеток крови до вероятных одноклеточных предков.

У человека макрофаги имеют максимальное сходство с одноклеточными организмами, учёные предполагают, что ранние клетки крови были похожи на них. Далее специалисты проследили путь гена FOS до одноклеточного предка, жившего 700 миллионов лет назад. Это привело учёных к гипотезе, что первые клетки крови появились в то же время, когда и многоклеточные животные.

То есть, рассуждают эксперты, первые животные сформировали клетки крови через перепрофилирование генетического материала, унаследованного от одноклеточных предков. Проведенный анализ показал, что тучные клетки произошли от макрофагов, а прототипические Т-клетки и эритроциты — от тучных клеток. А прототипические В-клетки стали «потомками» макрофагов после отделения тучных клеток.

В итоге ученые восстановили генеалогическое древо клеток крови за 700 миллионов лет. Оно показывает, что эволюционная история запечатлена в наших телах в виде путей дифференцирования таких клеток. 

Исследователи надеются, что метод, который они разработали, даст возможность глубже понять эволюционные истоки рака и механизмы его развития, чтобы предложить новые методики лечения.