Почему киты не заболевают раком и почему нас это должно волновать?
Хотя исследователи знают, что риск рака увеличивается по мере того, как человек стареет и набирает вес, киты, крупнейшие млекопитающие в мире, не испытывают этой корреляции. Фактически, это одни из животных, которые с наименьшей вероятностью заболеют раком. Новое исследование призвано выяснить, почему это так.
По своей сути, рак начинается, когда клетки аномально мутируют и начинают бесконтрольно расти и делиться, что нарушает нормальное функционирование их биологической среды.
По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), рак является второй ведущей причиной смерти на глобальном уровне, затрагивая миллионы людей всех возрастов во всем мире.
Некоторые исследователи утверждают, что болезни, подпадающие под действие рака, получили более широкое распространение в современном мире, в основном из-за таких факторов, как загрязнение окружающей среды и другие изменения окружающей среды, вызванные деятельностью человека. Тем не менее, многие исследования показывают, что люди болели раком тысячи лет.
Самый ранний случай рака, который исследователи смогли задокументировать, произошел у гоминина (раннего предка человека), останки которого датируются 1,7 миллиона лет назад. Исследователи обнаружили эти останки в пещере в Южной Африке, и они обнаружили доказательства остеосаркомы, агрессивного типа рака костей, на заре человечества.
Однако люди и их предки - не единственные животные, которые на протяжении всей истории страдали от рака. Как ни странно, рак является основной причиной смерти кошек и собак, а некоторые птицы, рептилии и рыбы - в неволе и в дикой природе - тоже могут заболеть раком.
Более того, согласно недавним открытиям, даже у динозавров иногда развивался рак.
Возраст, вес и риск рака
Эксперты объясняют, что возраст человека и его вес могут повысить риск развития рака. Это имеет смысл, потому что чем дольше кто-то живет, тем больше времени остается у клеток для мутации, а также потому, что по мере старения тела его клетки могут быть более восприимчивыми к мутациям.
Кроме того, чем больше человек весит, и некоторые ученые даже предполагают, что чем он выше, тем больше клеток может подвергнуться мутации.
Однако эти корреляции не применимы равномерно к видам в животном мире. На самом деле, у некоторых животных крайне мала вероятность развития рака, несмотря на то, что они очень большие и долгоживущие.
У слонов, морских свиней и китов невероятно низкий уровень заболеваемости раком. Исследователи задаются вопросом, почему и рассматривают ли устойчивость этих животных к раку, может помочь людям лучше понять болезнь и как лучше с ней бороться.
Исследование, опубликованное в прошлом году и охваченное Медицинские новости сегодня возможно, нашел ответ в случае со слонами. Оказывается, у этих крупных толстокожих есть ген, подавляющий опухоль, который позволяет их телам предотвращать образование рака.
У людей тоже есть этот ген. Однако, в то время как у людей есть только одна его копия, у слонов их целых 20.
Так что насчет китов? Группа исследователей из Университета Северной Аризоны во Флагстаффе, Университета штата Аризона в Темпе и других сотрудничающих учреждений считает, что ответ снова может лежать в генах этих водных млекопитающих.
Почему рак не поражает китов
Для этого исследования, результаты которого опубликованы в журнале Молекулярная биология и эволюция - исследователи получили разрешение на анализ образца кожи взрослой самки горбатого кита Salt (Megaptera novaeangliae).
Соль часто встречается в водах у побережья Массачусетса, и исследователи решили сосредоточиться на ней, потому что другие ученые, а также наблюдатели за горбатыми китами наблюдали за ней в течение длительного времени, с середины 1970-х годов, если быть точным, так что о ней нет недостатка в данных.
Исследовательская группа, возглавляемая Марком Толлисом, доктором философии, доцентом Университета Северной Аризоны, провела секвенирование ДНК и РНК на образце кожи, взятом из Соли, чтобы составить карту ее генома.
После этого исследователи сравнили эти данные с информацией о генетическом составе различных млекопитающих, включая представителей 10 других видов китообразных, таких как синий кит (Balaenoptera musculus), гренландский кит (Balaena mysticetus), и кашалот (Physeter macrocephalus).
Анализ исследователей показал, что определенные геномные локусы (определенные части генома) развивались у китов более быстрыми темпами, чем у других млекопитающих. В частности, это были локусы, содержащие гены, которые регулируют клеточный цикл, пролиферацию и процесс восстановления ДНК внутри клетки - по сути, процесс поддержания здоровых клеток.
Толлис и его команда отмечают, что гены, ответственные за эти процессы поддержания клеток, мутируют при раке человека.
Еще одна особенность, которая отличает китов от других млекопитающих, заключается в том, что у них есть множество дупликаций генов, подавляющих опухоль, генов, которые предотвращают развитие и рост рака.
«Это говорит о том, что киты уникальны среди млекопитающих тем, что для того, чтобы развить свои гигантские размеры, эти важные гены« домашнего хозяйства », которые эволюционно сохраняются и обычно предотвращают рак, должны были не отставать, чтобы поддерживать приспособленность вида», - объясняет Толлис.
«Мы также обнаружили, что, несмотря на то, что эти связанные с раком части геномов китов развиваются быстрее, чем [у] других млекопитающих, в среднем киты накапливают гораздо меньше мутаций ДНК в своих геномах по сравнению с другими млекопитающими, что позволяет предположить, что у них более медленные мутации. ставки », - продолжает он.
Какое отношение к нам имеет это исследование?
Так почему же исследователи изучают китов и других животных с чрезвычайно низким риском рака? Полезна ли вообще эта информация для людей?
Авторы настоящего исследования утверждают, что это так, причем во многих отношениях. Во-первых, информация, которую они обнаружили, предполагает, что многие виды в мире природы эволюционировали сами по себе, чтобы сдерживать рак.
Это означает, что, понимая механизмы, действующие в этих случаях, исследователи могут в будущем разработать превентивные стратегии и противоопухолевые методы лечения, которые будут эффективны в борьбе с человеческими формами рака.
«Природа показывает нам, что эти изменения в генах рака совместимы с жизнью. Следующие вопросы: какое из этих изменений предотвращает рак, и можем ли мы превратить эти открытия в профилактику рака у людей? »
Соавтор исследования Карло Мэйли, директор Аризонского центра рака и эволюции.
В то же время команда считает, что отображение того, как у разных видов животных развивается рак, а также антионкогенных механизмов, позволит нам узнать, что эти заболевания представляют собой общую угрозу, которая присутствовала все время, и что, вероятно, не обходится без решение.
«Наша цель - не только заставить природу информировать нас о лучших методах лечения рака, но и дать общественности новый взгляд на рак», - отмечает Толлис, добавляя: «Тот факт, что киты и слоны эволюционировали, чтобы победить рак, и что динозавры пострадали. исходя из этого, можно предположить, что рак был селективным давлением на протяжении многих миллионов лет эволюции, и он всегда был с нами ».
«Мы надеемся, что это может изменить отношение людей к болезни, которое может быть болезненным и личным. Это также помогает еще лучше оценить биоразнообразие. В нашем нынешнем, шестом, массовом вымирании нам нужны все причины для сохранения, которые мы можем получить », - объясняет он.
В будущем исследовательская группа надеется продолжить эту работу и провести эксперименты с линиями клеток китов в лаборатории, чтобы разработать прототип лекарства от рака на основе механизмов биологической самозащиты этих водных млекопитающих.
