3D-визуализированное изображение раковых клеток при очень большом увеличении. Фото: Getty Images
Одна старая гипотеза утверждала, что чем больше клеток в организме, тем чаще они делятся и тем выше вероятность клеточной ошибки, приводящей к раку. Но на самом деле это не так. У человека почти в тысячу раз больше клеток, чем у мыши, и живет он примерно в 30 раз дольше. Однако риск возникновения злокачественной опухоли у мышей и людей примерно одинаковый.
Отсутствие корреляции между размерами организма и склонностью к раку известна как парадокс Пето. Британский эпидемиолог Ричард Пето заметил, что онкология почему-то поражает различные виды животных выборочно — некоторые почти не склонны к ней, у других же такой иммунитет отсутствует.
В своей работе, опубликованной в 1977 году, он предположил, что в ходе эволюции крупные млекопитающие, живущие довольно долго, могли выработать специальные механизмы для уничтожения клеток, в которых зарождается опухоль. Но учитывая, как часто и независимо друг от друга в истории планеты возникали большие животные, эти механизмы, видимо, сильно отличались.
У человека риск развития рака связан с геном ТР53, который обеспечивает профилактику опухолевой трансформации клеток. Когда ДНК повреждена, вырабатывается белок, активирующий репарацию генома. Если это не происходит, то запускается программа уничтожения поврежденной клетки (апоптоз).
Слоны
Некоторым животным повезло: в отличие от людей, у них не один-два таких гена, а сразу 20. Например, столько противораковых генов у слона. Кроме того, как выяснили ученые из Университета Юты (США), у слонов другой антираковый механизм.
Белок, который вырабатывают противораковые гены слона, сразу запускает программу апоптоза. Хотя белок, вырабатываемый геном TP53 в организме человека, дает поврежденным клеткам шанс исправиться. С точки зрения развития онкологии, это гораздо более опасный подход, так как клетки, пытающиеся излечить себя, с большой вероятностью мутируют и становятся злокачественными.
Как показали эксперименты, при одинаковом уровне ионизирующего излучения лимфоциты слона самоуничтожались в два раза чаще человеческих.
Когда ученые добавили слоновый чудо-белок в линии раковых клеток человека и мыши с дефектами в гене TP53, то в обоих случаях апоптоз возрастал. Сейчас американские и израильские ученые разрабатывают препарат, который, как предполагается, сможет не только лечить, но и предотвращать рак.
Голый землекоп
Но не только слоны привлекли внимание ученых. Наиболее интересное животное — голый землекоп. Долгое время считалось, что он вообще не болеет раком, пока в феврале 2016 года американские ученые не сообщили о двух зарегистрированных у голых землекопов случаях рака.
Голый землекоп может помочь найти средство не только от рака, но и от старения. Фото: Getty Images.
Причина, по которой голых землекопов не трогает рак, до сих пор остается загадкой. За прошедшие годы было выдвинуто множество гипотез, и ученые изо всех сил пытались дать надежное объяснение.
Последние исследования сосредоточены на уникальных условиях в их телах, которые останавливают размножение раковых клеток. Эксперты из Кембриджского университета проанализировали 79 различных линий клеток, выращенных из тканей кишечника, почек, поджелудочной железы, легких и кожи 11-ти особей голого землекопа. Ученые заразили клетки модифицированными вирусами, чтобы ввести гены, вызывающие рак. Зараженные клетки голого землекопа начали быстро размножаться и формировать колонии, превратившись в раковые.
Исследователи также ввели эти клетки мышам. Через несколько недель у них образовались злокачественные опухоли, а с голыми землекопами ничего такого не произошло.
Исходя из этого факта, ученые полагают, что устойчивость к раку обеспечивается микросредой — сложной системой клеток и веществ, контактирующих с клеткой, включая и иммунную систему.
Правда, как это происходит, пока непонятно. Если ученые смогут понять, что особенного в иммунной системе этих животных и как она защищает их, то смогут разработать меры, предотвращающие это заболевание у людей.
Голые землекопы интересны не только своей резистенцией раку. Они живут до 30-ти лет, что в 10 раз дольше жизни мышей. При этом они демонстрируют ограниченные признаки старения. У этих животных не происходит значительных изменений сердечной функции, состава тела, качества костей или метаболизма. Они не боятся термических и химических ожогов, выживают при очень низком уровне кислорода.
Слепыши
Также не болеют раком родственники голых землекопов — слепыши. Согласно исследованию ученых Института биоорганической химии РАН, результаты которого были опубликованы в 2021 году, слепыши не болеют раком из-за особенностей иммунной системы.
Слепыши не болеют раком. Фото: Wikimedia Commons
У них не снижается с возрастом количество иммунных телец. Также у них не вырабатываются сигнальные молекулы, отвечающие за преобразование телец в клетки, производящие антитела. Это позволяет избежать накопления иммунных клеток, в которых с возрастом накапливаются ошибки.
А ученые Университета города Рочестер (США) выявили особую роль в резистенции организма слепышей к раку белка бета-интерферона (IFN-β). При трансформации обычных клеток в раковые он включает в них программу самоуничтожения.
Ученые из США, опираясь на эти данные, начали разрабатывать препарат, который может лечить рак, а также предотвращать его развитие.
Помимо названных животных, ученым предстоит еще много узнать о механизмах, предотвращающих рак у таких морских беспозвоночных, как морские звезды или голотурии (морские огурцы).
Читайте также:
