Врожденная защита. Стало известно, у кого не бывает рака
Согласно научным исследованиям, до 25% людей умирают от того или иного онкологического заболевания. Подобная статистика характерна и для животных, за исключением слонов, голых землекопов и слепышей, которые очень редко страдают онкологией. Учёные выяснили, что защищает их от этой болезни.
Парадокс Пето
У человека почти в тысячу раз больше клеток, чем у мыши, и живет он примерно в 30 раз дольше. Значит, и раком должен болеть чаще. Ведь чем больше клеток, тем чаще они делятся и выше вероятность клеточной ошибки, приводящей к раку. Однако риск возникновения злокачественной опухоли у мышей и людей примерно одинаковый. А у самых больших сухопутных животных – слонов – заметно меньше.
Первым на это несоответствие в 1977 году обратил внимание британский эпидемиолог Ричард Пето. Ситуация казалась тем более странной, что в пределах одного вида корреляция между размерами тела, возрастом и риском заболеть раком наблюдается. Так, у рослых людей чаще выявляют злокачественные опухоли, и они чаще умирают от агрессивных типов рака. Насколько это объясняется именно делением клеток – вопрос спорный. Сегодня уже известно, что многие гены, связанные, например, с ростом, также влияют на вероятность развития онкологических заболеваний. Но тем не менее корреляция между размерами тела, продолжительностью жизни и риском рака все-таки есть.
Пето предположил, что в ходе эволюции крупные долгоживущие млекопитающие могли выработать специальные механизмы для уничтожения клеток зарождающейся опухоли. Но учитывая, как часто и независимо друг от друга в истории планеты возникали большие животные, эти механизмы, видимо, сильно различались. Дальнейшие исследования подтвердили эти догадки.
Защита копиями
В 2015 году профессор генетики Чикагского университета (США) Винсент Линч готовился к лекции о парадоксе Пето. К тому времени уже было известно, что у человека и многих других млекопитающих рак связан с геном TP53. При повреждении ДНК – например, радиацией – вырабатываемый им белок активирует процессы «исправления» генома. Если же это не удается, запускается программа самоуничтожения поврежденной клетки – апоптоз. Накануне лекции ученый решил на всякий случай поискать этот ген в ДНК слона. Каково же было его удивление, когда он обнаружил там не одну и не две, как у человека, а целых 20 копий противоракового гена.
Впоследствии его исследовательская группа проанализировала геномы ближайших родственников слонов: мамонта, мастодонта, дамана, ламантина – и выяснила, что количество таких копий последовательно растет в отряде хоботных по мере увеличения их размеров.
Кроме того, оказалось, что белок, вырабатываемый слоновьими противораковыми генами, еще и более качественный. Исследователи из Университета Юты (США) установили: когда белок, производимый человеческим вариантом TP53, дает поврежденным клеткам шанс исправиться, что не всегда получается, его слоновий аналог запускает программу апоптоза. В экспериментах при одинаковом уровне ионизирующего излучения лимфоциты слона самоуничтожались в два раза чаще человеческих.
Потом ученые добавляли слоновий чудо-белок в линии раковых клеток человека и мыши с дефектами в гене TP53. В обоих случаях эффективно усиливался апоптоз. Основываясь на этих результатах, американские и израильские ученые приступили к разработке препарата, который не только лечил бы рак, но и мог его предотвратить. Предполагается, что это будут микрокапсулы, способные сливаться с мембранами клеток и забрасывать содержащийся в них слоновий белок внутрь.
Окружение определяет
В 2013 году журнал Science объявил голого землекопа (Heterocephalus glaber) – небольшого грызуна, обитающего в Африке, «позвоночным года». Такой чести животное удостоилось за помощь в исследованиях рака. Невероятное долголетие (по меркам грызунов), отсутствие признаков старения во взрослом возрасте и неподвластность онкологическим заболеваниям делали его идеальным объектом изучения.
Какое-то время считалось, что клетки этих животных устойчивы к раковой трансформации. Но позже выяснилось, что некоторые особи все же могут заболеть. Тогда исследователи решили, что дело не в устойчивости клеток, а в особенностях их микроокружения – сложной системе клеток и контактирующих с ними веществ.
Ученые взяли образцы тканей 11 голых землекопов и инфицировали их вирусами с генами, связанными с развитием рака у грызунов. Зараженные клетки начали быстро размножаться и формировать колонии, они превращались в раковые.
Исследователи ввели эти клетки мышам. Несколько недель спустя у тех образовались злокачественные опухоли, а с голыми землекопами ничего подобного не произошло. Видимо, у этих животных рак на ранней стадии останавливает особая среда, которую формирует их организм. Правда, как именно это происходит, пока непонятно.
Троянский белок и иммунитет без памяти
Дальние родственники голых землекопов – слепыши (Spalax golani и Spalax judaei), обитающие в Израиле и Сирии, тоже практически не болеют раком. Как установили ученые Университета города Рочестер (США), все дело в специальном белке IFN-бета. При трансформации обычных клеток в раковые он включает в них программу самоуничтожения.
В клетки слепышей вводили дефектные гены, заставлявшие бесконтрольно делиться. Однако уже через несколько поколений клетки резко погибали. В мертвых клеточных культурах обнаружили молекулы того самого белка.
Это вещество относится к классу интерферонов – особых белков, вырабатываемых организмом для защиты от вирусов. При заражении они проникают в соседние клетки и меняют их так, чтобы вирус не мог проникнуть внутрь. Иногда это вызывает апоптоз, что лишает вирус возможности размножаться дальше.
По мнению ученых Института биоорганической химии РАН, слепыши не болеют раком еще и из-за особенностей иммунной системы. В частности, у них не накапливается больших популяций «взрослых» Т- и B-клеток, отвечающих за долгосрочный иммунитет и выработку антител к уже знакомым патогенам.
Все это позволяет избежать накопления иммунных клеток, при созревании которых произошли ошибки. Обычно в какой-то момент они атакуют здоровые ткани организма, вызывая хронические воспаления и аутоиммунные заболевания. И то, и другое может привести к раку и массовой гибели клеток в разных органах, в том числе и в мозге. А слепыши благодаря иммунной системе от всего этого защищены.
Дальнейшие исследования всех этих механизмов могут помочь открыть лекарство от рака для человека.
По материалу ria.ru
Вверх▲
Отзывы читателей (0)
Написать отзыв▼
Архив рубрики / Другие статьи этого номера 10 (1377) от 9 марта 2021 года
громкая историяСо стройки инфекционного госпиталя в Курске ушли рабочие из-за невыплаченной зарплаты
прекрасный пол
гарантийные обязательстваМэрия Курска судится с подрядчиком из-за ям на отремонтированных дорогах
помощь людям
с 8 марта!«Карбюратор могу собрать с закрытыми глазами». В Курске работает единственная женщина-автомеханик
землякиОлеся ТУТОВА: «Музыка мне снится». Профессор из Курска обучает норвежцев в Академии оперы в Осло
круто, ты попал на тв!Сергей Лазарев встал на колени перед курянкой в шоу ТНТ «Музыкальная интуиция»
социальная ответственность • рекламаСозидательное партнерство. В развитие Курской области Металлоинвест инвестирует более 1 млрд рублей
добро пожаловать!Туристов в Курскую область предложили завлекать гусиными боями
огненная стихия
смерть на дороге
происшествия
стоп, наркотик!
межсезонье
пьедестал почета
борьба за медали
очередной успех
на высшем уровне
праздник силы и красоты
конный спорт
сезонное
будь в курсе!
юридическая консультация
оздоровление
калькулятор жкх
вопрос прокурору
пфр разъясняет
искусство
советы специалиста
здоровое питание
залог будущего урожая
приятного аппетита!
лицо номера
