Te z rodzaju Xenopus już od wielu lat pomagają naukowcom poznać procesy związane z rozwojem i powstawaniem chorób.
Organizmy modelowe używane są w biologii jako (dość dalekie, ale jednak) odwzorowanie organizmu człowieka. Poznawanie wczesnych etapów rozwoju embrionalnego czy badania toksyczności nowych leków to tylko niektóre z ich zastosowań.
Z Afryki do laboratorium
Inne są zastosowania prostych organizmów modelowych takich jak wirusy czy bakterie, a inne ryb czy kręgowców. Ich obecność w badaniach naukowych jest niezastąpiona. (Czytaj też: Jad, który leczy)
Dwa gatunki żab z rodzaju Xenopus są szczególnie często wykorzystywane w laboratoriach. To platana szponiasta (Xenopus laevis) i żaba szponiasta (Xenopus tropicalis).
W naturze żaby te zamieszkują zbiorniki wodne Afryki, ale dobrze radzą sobie także w hodowli laboratoryjnej. Ich genom został zsekwencjonowany, samice znoszą duże jaja przez cały rok, a kijanki są przezroczyste, co ułatwia naukowcom obserwację.
Jednym z przykładów użycia żaby jako organizmu modelowego jest najnowsza publikacja naukowców z Cambridge i Waszyngtonu. Wykorzystali oni płazy, by zrozumieć proces powstawania nowotworu dziecięcego zwanego nerwiakiem zarodkowym (ang. neuroblastoma)
Nerwiak zarodkowy to najczęściej rozpoznawany u niemowląt nowotwór. Mimo, że jest bardzo rzadki (w Polsce notuje się około 75 zachorowań rocznie), odpowiada za aż 15 proc. zgonów dzieci z powodu nowotworów. Nerwiak zarodkowy powstaje z komórek układu nerwowego, które zamiast ostatecznie się zróżnicować, zatrzymują się na pewnym etapie rozwoju.
Wszystko to ma miejsce w czasie rozwoju płodowego, stąd niewiele wiadomo o samym procesie powstawania nowotworu i o komórkach, z których bierze początek. I tu z pomocą przychodzą żaby, których rozwój zarodkowy można łatwo monitorować.
Naukowcy odkryli u żab komórki o cechach bardzo podobnych do tych tworzących nerwiaka. Ich dogłębna analiza (np. to jak komunikują się z innymi komórkami i jakie produkują białka) pomoże lepiej zrozumieć przyczyny powstawania choroby, a co za tym idzie także nowe możliwości leczenia.
Żaby na Nobla
Jeśli nie ciekawość naukowa i chęć naprawienia świata, to może wizja fortuny zachęci kogoś do studiowania żab? W 2012 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie Medycyny i Fizjologii otrzymali prof. John Gurdon i prof. Shinya Yamanaka. Nagrodzono ich za "odkrycie, że dojrzałe komórki mogą zostać przeprogramowane do komórek pluripotencjalnych".
Co to znaczy? Otóż udowodnili oni, że za pomocą różnych czynników można na przykład przekształcić komórki skóry w komórki macierzyste, z których potem otrzyma się choćby komórki wątrobowe. Odkrycie to kryje w sobie wielki potencjał chociażby dla transplantologii. (Czytaj też: Płazy w tarapatach)
A gdzie w tym procesie miejsce dla żab? Prof. Gurdon swoje badania w Oksfordzie prowadził właśnie na nich. Pokazał, że przeszczepienie jądra dojrzałej komórki (skóry czy układu pokarmowego) do komórki jajowej, którą wcześniej pozbawiono jej własnego jądra, prowadzi do powstania zupełnie normalnej i zdrowej żaby.
Tym samym udowodnił, że jądro dojrzałej komórki jest totipotencjalne, czyli mogą z niego powstać komórki każdego rodzaju, w odpowiednich warunkach, oczywiście.
Badań z użyciem żab z rodzaju Xenopus jest zresztą o wiele więcej. Dzięki nim dowiadujemy się więcej o sobie, o tym, jak się rozwijamy i jak powstają choroby.
Choć żaba nigdy nie stanie się księciem, to może uratować życie wielu ludziom. To wystarczający powód, aby spojrzeć na nią przychylnym okiem, kiedy nasze ścieżki skrzyżują się podczas letniego spaceru.
Zuzanna Urban
Autorka jest doktorantką Institute of Cancer Research w Londynie.
