Et gen, der udløser dannelsen af nervesystemet, er blevet opdaget

Hypotesen om, at embryoets nervesystem danner sig selv uden specifikke signaler, er ikke blevet bekræftet. Japanske forskere har fundet et gen, der udløser omdannelsen af kønsceller til nerveceller.

I processen med embryonudvikling skelnes der mellem en vigtig fase i dannelsen af tre kimlag. I de fleste flercellede organismer har embryonets krop på et tidspunkt en trelagsstruktur, og hvert af disse lag - ektoderm, mesoderm og endoderm - er forløberen for en hel gruppe væv. Således vil derivater af eksodermen udføre integumentære og sensoriske funktioner i den fremtidige organisme, det vil sige, at embryonets ektodermlag blandt andet giver anledning til hele nervesystemet.

Baseret på resultaterne af studier af dannelsen af nervevæv blev der skabt en unik model, ifølge hvilken nervevæv dannes i embryoet på en passiv måde. Med andre ord, når andre udviklingsalternativer allerede er udtømte, og der ikke er behov for at danne forskellige integumentære væv, er det nervevævets tur. Dette indebærer, at der ikke er noget specifikt aktivt signal til at starte denne proces: ektodermceller indeholder adskillige inhibitorproteiner, der begrænser udviklingen af nervevæv. Når alt andet er dannet, slipper disse inhibitorer billedligt talt tøjlerne, og produktionen af nervevæv begynder.

Forskere ved Center for Udviklingsbiologi ved Institut for Fysisk og Kemisk Forskning (RIKEN) har formået at udfordre modellen for passiv udvikling af nervevæv. En gruppe ledet af Yoshiki Sasai undersøgte genaktivitet under transformationen af precursorceller til nervevæv hos museembryoner. De fandt ud af, at produktet af ét gen, Zfp521, aktiverer andre gener involveret i processen med at skabe nervevæv, selv i nærvær af proteiner, som disse gener normalt undertrykker.

Ved undersøgelse af musefostre viste det sig, at lokaliseringen af Zfp521-proteinet i fosteret og tidspunktet for dets aktivitet er forbundet med det sted, hvor transformationen af ektodermen til nervevæv begynder. Hvis musefostre blev injiceret med neuronale forløberceller med Zfp521-proteingenet slukket på et tidligt udviklingsstadium, kunne de ikke integreres i fosterets udviklende nervesystem. Efterfølgende molekylærgenetisk analyse viste, at dette gen stimulerer transformationen af ektodermen til neuroektoderm, hvorfra de umiddelbare forløbere for neuroner udvindes. De japanske forskeres eksperimenter er beskrevet detaljeret i en publikation i tidsskriftet Nature.

Nervevæv dannes således ikke passivt og ikke "af sig selv", men under påvirkning af en specifik aktiv regulator, som initierer dets dannelse. At afkode mekanismen kan vise sig at være yderst vigtig for medicinen, hvis det er muligt at vise, at dannelsen af nervevæv hos mennesker initieres på præcis samme måde.