Біологи розкрили таємницю імунітету слонів до раку

СлониВ ході еволюції слони отримали додаткові копії гена, що бореться проти пухлинних клітин, — це пояснює, чому ці ссавці практично не хворіють на рак. Дослідження на цю тему опубліковано в журналі Journal of the American Medical Association і на сайті препринтів bioRxiv.org.

Про невразливість слонів до раку вперше задумався в 1970-х британський епідеміолог Річард Пето. Він відомий як автор однойменного парадоксу: хоча у великих тварин (слонів і китів) в організмі більше клітин, випадкових мутацій, що підвищують ризик розвитку раку, у них менше, а не більше, ніж у людини.

Тепер вчені знайшли очевидне пояснення парадоксу Пето: в геномі слонів є 20 копій гена TP53, в той час як у людей та інших ссавців — тільки одна. Цей ген-супресор пухлин бачить, коли уражається ДНК клітин, і починає виробляти білок p53, який або лагодить «хворі» клітини, або вбиває їх, не даючи раку поширюватися по організму.

До цього відкриття вчені прийшли не відразу: в 2012 році провідний автор першої статті, онколог-педіатр Джошуа Шиффман (Joshua Schiffman), вперше почув про парадокс Пето на лекції біолога Карло Мелі (Carlo Maley). Оскільки Шиффман лікував схильних до раку (через відсутність одного з двох алелей гена TP53) дітей, йому прийшла в голову ідея перевірити, як цей ген працює у слонів. Разом з Мелі вони взяли аналіз крові у мешканців зоопарку в Солт-Лейк-Сіті, щоб перевірити, як білок p53 діє в білих кров’яних тільцях.

Виявилося, що у слонів створюються зайві копії білка p53. Що ще важливіше, у клітинах цих тварин у відповідь на пошкодження ДНК механізм контрольованого самознищення (апоптоз) включається набагато частіше, ніж у людей. В ході еволюції клітини немов навчилися не ремонтуватися, а вбивати себе, блокуючи виникнення злоякісних пухлин, вважає Шиффман.

В тому ж 2012 році інший вчений, генетик Вінсент Лінч (Vincent Lynch), готувався до лекції на тему парадоксу Пето і вирішив перевірити геном слона на предмет TP53 — пошук відразу вказав на 20 копій. Група Лінча, яка працювала з клітинами шкіри слонів із зоопарку Сан-Дієго, прийшла до тих же висновків, що і Шиффман.

Крім того, багато копій TP53 знайшли в геномі двох вимерлих видів мамонта, але лише одну копію — у близьких родичів слонячих (ламантинів і даманів). На думку Лінча, зайві копії з’являлися по мірі збільшення розмірів предків слонів.

Проте інші дослідники вважають, що геномом TP53 система захисту слонів від раку не обмежується. Більш того, незрозуміло, наскільки цей механізм може допомогти людям. «Що було б, якщо б слони почали курити і їсти нездорову їжу? Чи змогли б вони зберегти невразливість до раку? Навряд чи», — заявила біолог-онколог Мел Грівс (Mel Greaves).