По подсчетам исследователей, от 11 до 25% жителей Земли погибают от рака. Подобная статистика в целом характерна и для животных. Исключение — слоны, голые землекопы и слепыши, очень редко страдающие онкологическими заболеваниями. Ученые 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. 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 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, обеспечивающим профилактику опухолевой трансформации клеток. При повреждении ДНК — например, радиацией — вырабатываемый им белок активирует процессы репарации 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. Оказалось, что белок, вырабатываемый слоновьими противораковыми генами, еще и более качественный. Исследователи из Университета Юты установили: когда белок, производимый человеческим вариантом TP53 дает поврежденным клеткам шанс исправиться, его слоновий аналог запускает программу апоптоза. В экспериментах при одинаковом уровне ионизирующего излучения лимфоциты слона самоуничтожались в два раза чаще человеческих.

Основываясь на результатах экспериментов, 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 — небольшого грызуна, обитающего в Африке, — "позвочным 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.

Однако в 2016-м сообщили о двух самцах из зоопарков Вашингтона и Иллинойса, страдавших раком. После этого сообщений о злокачественных опухолях у грызунов не было.

Но стало ясно: клетки Heterocephalus glaber тоже могут превращаться в раковые. А значит, дело в особенностях их микроокружения — сложной системе клеток и контактирующих с ними веществ. Ученые из Кембриджского университета взяли 79 образцов тканей из кишечника, поджелудочной железы, кожи, легких и почек 11 голых землекопов и инфицировали их вирусами с генами, связанными с развитием рака у мышей и крыс. Зараженные клетки начали быстро размножаться и формировать колонии — превращались в раковые. Исследователи ввели эти клетки мышам. Несколько недель спустя у них 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. Один из возможных убийц рака — иммунная система грызунов, вовремя идентифицирующая и уничтожающая "неправильные" клетки.

Подготовила Алина Цветкова