Недавние исследования обнаружили некоторые формы рака, которые могут передаваться от одного хозяина к другому. Действительно, один вид такого рака, известный как трансмиссивная венерическая опухоль собак (CTVT), передается среди животных на протяжении тысячелетий. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Science.
Введение
В новом исследовании Карло Малей (Carlo Maley) и Даррил Шибата (Darryl Shibata) из Университете штата Аризона (Arizona State University) описывают динамику данной патологии, передаваемой половым путем, которая появилась у древних животных, живших 8,5 тысячелетий назад.
Актуальность проблемы
Интересно, что изучение долгосрочной эволюции рака у многих поколений животных с CTVT поможет пролить свет на то, как развиваются раковые опухоли у человека во время типичного течения заболевания, что может вдохновить на новые методы лечения рака, который остается второй по значимости причиной смерти во всем мире.
В 1996 году загадочная болезнь начала распространяться среди популяций животных в центральных горных районах Тасмании. Тасманские дьяволы умирали от ужасной опухоли на морде. Сначала предполагаемым виновником быстро распространяющейся эпидемии был вирус. Но когда были исследованы отпечатки лап тасманийских дьяволов, исследователи сделали замечательное открытие. Опухолевые клетки генетически отличались от здоровых клеток тасманийских дьяволов. Как будто опухолевые клетки были клонированы и трансплантированы каждому пораженному животному. Болезнь была идентифицирована как агрессивно смертельный, передаваемый рак. В отличие от безжалостного рака, поражающего тасманских дьяволов, CTVT редко бывает смертельной. Вместо этого заболевание обычно сохраняется в течение нескольких месяцев, прежде чем излечивается иммунной системой собаки.
Материалы и методы обследования
В текущей научной работе изучалась CTVT, которая вызывает опухоли, поражающие область гениталий у собак. Авторы исследования секвенировали клетки из этих опухолей. Ученые обследовали двух собак с CTVT, одна из Бразилии, а другая из Австралии, каждая из которых принадлежала к разным породам.
Результаты научной работы
Анализы опухолевых клеток у собак отражали результаты, наблюдаемые у тасманских дьяволов. Все раковые клетки имели общий набор генетических вариантов, которых не было в здоровых клетках собак. Это привело к поразительному выводу: CTVT – это не просто заболевание, которое иногда развивается у собак. Она возникла только 1 раз у одной собаки и с тех пор передавалась через века от одного животного другому. В опухолевых клетках двух разных собак обнаружено 2 миллиона мутаций, которые не наблюдались в ДНК здоровых собак. Хотя геном CTVT значительно отличался от исходного генома собаки, он оставался удивительно стабильным во времени. Возможно, наиболее критическим наблюдением в результате секвенирования генома CTVT является то, что рак не является неизбежно прогрессирующим заболеванием. Скорее, опухоли могут достигать оптимального состояния, которое может стабилизироваться с течением времени, демонстрируя незначительные или вовсе дополнительные преимущества в биологической пригодности – способности выживать и размножаться. Похоже, что CTVT развивался нейтрально после своего появления, накапливая мутации, которые не влияют на физическую форму. Поэтому для успешного развития CTVT у собак, по-видимому, требуется лишь несколько незначительных изменений в геноме. Отсутствие постоянного естественного отбора при CTVT также предполагает, что заболевание не оказало существенного влияния на выживание и размножение собаки. Стабильность CTVT с течением времени дает надежду, что некоторые медленно растущие раковые опухоли человека, резистентные к традиционной терапии, например, рак предстательной железы, могут контролироваться. Этого можно достичь с помощью, так называемых адаптивных методов лечения, которые стремятся ограничить рост опухоли, в отличие от агрессивных методов лечения, направленных на полное уничтожение, которые неизменно отбирают варианты устойчивых и часто летальных клеток.
Выводы
Исследование клеток, полученных из трансмиссивных злокачественных опухолей, таких как CTVT, предоставляет ценные подсказки для биологов, заинтересованных в развитии раковых заболеваний человека. Изучение эволюции соматических клеток по всему миру и в течение значительных периодов времени помогает исследователям понять тонкую динамику эволюционных процессов, связанных с раком. Представляется вероятным, что продолжающиеся исследования эволюции клеток в CTVT обеспечат дальнейшее понимание сложных клеточных траекторий и генетических трансформаций в ряде раковых заболеваний человека и вдохновят ученых для открытия инновационных методов борьбы с раком.
«Большинство раковых заболеваний могут развиваться только в течение нескольких десятилетий, прежде чем они умрут со своим хозяином», – объясняет Мейли. «CTVT – это невероятный естественный эксперимент, который показал нам, что раку не требуется много времени, чтобы достичь оптимального состояния. Удивительно, что CTVT не приобрел дополнительных адаптаций в течение тысячелетий, несмотря на то, что CTVT заражает различные породы собак в разных условиях по всему миру».
Авторы другого исследования утверждают, что высокое потребление витамина А связано с низким риском развития рака кожи.
