Онтогенез. От клетки до человека - Джейми Дейвис (2017)

Данные по аномалиям развития и их причинам (как генетических, так и связанных с окружающей средой) были и остаются исключительно важными для понимания нормального развития, только их нужно правильно использовать. Название тератологии – науки об аномальном развитии – происходит от древнегреческого слова, означающего «монстр» или «диво», хотя, когда речь идет об отклонениях в развитии человеческого тела, большинство людей предпочитают использовать нейтральную терминологию. Тератология вносит огромный вклад в биологию развития, который можно условно разделить на две основные части. Во-первых, тератология позволяет ассоциировать конкретный ген или биохимический путь с определенным событием при развитии. Например, инактивирующая мутация в обеих копиях гена, кодирующего сигнальную молекулу GDNF, приводит к рождению мыши или человека без нервной системы в кишечнике, а также без почек. Это наблюдение, естественно, наводит на мысль, что сигнальный путь, компонентом которого является GDNF, вовлечен в развитие двух этих органов. Это нетрудно проверить на генетически нормальных эмбрионах при прямом локальном воздействии на сигналы GDNF с помощью искусственных источников или ингибиторов сигнала. Такой подход дал настолько хорошие результаты, что были запущены масштабные программы по выявлению последствий мутаций в каждом гене некоторых простых организмов, таких как черви и плодовые мушки, чтобы примерно понять, в какие события при развитии вовлечены белки, кодируемые каждым геном. Очень часто информацию, полученную на этих животных, потом с исключительным успехом применяли для планирования экспериментов над мышиными и человеческими эмбрионами. Аналогичным образом, тесная корреляция между химическим токсином и определенным сбоем развития позволяет понять (если известно биологическое действие токсина), какие сигнальные пути и другие процессы необходимы для развития той или иной части тела. Вспомним историю с талидомидом, о которой шла речь в главе 11. Еще один пример, на этот раз из области сельского хозяйства: у овец, которые пасутся на полях, где встречается полевой вьюнок, часто рождаются ягнята с одним глазом по центру и одной ноздрей. Это растение содержит циклопамин (циклопы – одноглазые великаны из древнегреческой мифологии), который является мощным ингибитором сигнального пути многократно упоминавшегося белка SHH. Это наблюдение – хорошая подсказка исследователям, что сигнальный путь SHH принимает участие в формировании правильной структуры лица. Существенная часть информации о развитии человека, представленная в этой книге, была получена именно благодаря тератологическим, в том числе терато-генетическим, исследованиям.