Как клетки сами выбирают вожаков экспресс
В первые недели жизни зародыша по его телу ползёт плотная стая клеток. Из них позже соберутся кости лица, части сердца и нервы. Движется эта стая не как попало: впереди идут несколько клеток-вожаков, а остальные держатся за ними, как велосипедисты в пелотоне.
Долго считалось, что вожаки — особая порода клеток, от рождения настроенная вести. Но живые наблюдения показывают другое: клетка, которая сегодня ведёт, завтра может оказаться в хвосте. Значит, роль лидера не зашита в клетку намертво, а возникает по ходу дела.
Новая модель описывает каждую клетку как маленький компас. Стрелка компаса — «полярность» — указывает, куда клетка хочет ползти. Компас крутится в зависимости от того, как долго клетка чувствовала химический сигнал. Если сигнал долго шёл спереди — стрелка смотрит вперёд, и клетка вырывается в лидеры. Если сигнал слабый или сбивчивый — клетка держится за соседей.
Запустив тысячи таких клеток в компьютерной симуляции, учёные увидели, как из полной одинаковости сама собой вырастает стая с вожаками. Никто не назначал лидеров — они появились из общих правил, как волна на стадионе из отдельных вставаний.
Модель сравнили с реальными снимками движения клеток в курином зародыше. Поведение совпало: и в жизни, и в симуляции вожаки идут впереди, а остальные следуют за ними, но роли в любой момент могут смениться.
Клетки нервного гребня проползают в зародыше расстояние в несколько миллиметров — для одной клетки это как человеку пересечь город пешком.