17% людей во всем мире умирают от рака. Однако среди слонов, живущих не на свободе, только 5 % умирают от этой болезни, - пишет sciencedaily.com.
Слоны, как и люди, в средней живут 70 лет и имеют примерно в 100 раз больше потенциально раковых клеток.
Три года назад исследовательские команды из Чикагского университета и Университета штата Юта, работающие отдельно, начали исследовать этот вопрос. Они знали, что у людей, как и у всех других животных, есть одна копия главного гена-супрессора опухолевого роста р53 (такие гены обеспечивают профилактику опухолевой трансформации клеток). Ген р53 позволяет людям и слонам распознавать повреждение ДНК, предшествующее раку, и убивать поврежденные клетки.
Исследователи обнаружили, что слоны имеют 20 экземпляров р53. Это делает их клетки значительно более чувствительными к поврежденной ДНК и ускоряет уничтожение поврежденных клеток. Однако не только это позволяет крупным животным противостоять болезни. Ученые заметили, что у слонов действует ген, который «возродился из мертвых».
«Гены дублируются все время, - объясняет Винсент Линч - доцент кафедры генетики человека в Чикагском университете и старший автор исследования. - Иногда они ошибаются, производя нефункциональные версии, известные как псевдогены. Мы часто пренебрежительно называем их «мертвыми» генами».
Однако, изучая p53 у слонов, Линч и его коллеги обнаружили бывший псевдоген, называемый ингибитором лейкемии 6 (LIF6). LIF6, вновь действующий, оказался ценным рабочим геном. Его функция при активации p53 заключается в том, чтобы реагировать на поврежденную ДНК и убивать клетку. Ген LIF6 делает белок, который довольно быстро идет к митохондриям - основному источнику энергии клетки. Этот белок протыкает дырки в митохондриях, заставляя клетку умирать.
«Этот мертвый ген вернулся к жизни. Когда он попадает в поврежденную ДНК, он быстро убивает клетку. Это полезно, потому что ген активируется в ответ на генетические ошибки, возникающие, пока ДНК ремонтируется. Избавление от поврежденной клетки может предотвратить последующее развитие рака», - сказал Линч.
Слоны имеют восемь LIF-генов, но известно только функционирование LIF6, который в течение долгого времени помогает слонам эффективно предотвращать болезнь.
«Мы можем использовать трюки эволюции, чтобы попытаться выяснить, когда этот мертвый ген снова стал функциональным», - рассуждает Линч. Похоже, что он появился примерно в то время, когда предки современных слонов размером с сурка начали увеличивать в размерах - около 25-30 миллионов лет назад. Возможно, этот дополнительный метод подавления рака, был ключевым элементом, обеспечивающим колоссальный рост, который в конечном итоге сделал из маленьких существ современных слонов.
Преимущества крупных размеров значительны. Маленьких животных, например - мышей, белок, сурок - все время съедают более крупные. Но «если вы огромны как, например, слон или кит, с вами ничего не случится», - пояснил Линч.
Однако есть и минусы. У более крупных животных значительно больше клеток, и они, как правило, живут дольше, что дает больше времени и возможностей для накопления мутаций, вызывающих рак. Когда клетки делятся, ДНК делает копии самих себя. Однако эти копии не соответствуют оригиналу. Постоянно происходят ошибки, и процесс ремонта не успевает за их появлением.
«Крупным, долгоживущим животным нужно было разработать надежные механизмы, чтобы либо подавлять, либо устранять раковые клетки, для достижения взрослых размеров и долгой жизни», - сказал соавтор исследования Хуан Мануэль Васкес из лаборатории Линча.
Таким образом, рост и размер животного в некоторой степени определяет вероятность развития рака. Даже среди людей - более высокие имеют несколько большую вероятность развития нескольких видов онкологии, по сравнению с людьми среднего роста. А низкие люди, напротив, подвержены сниженному риску заболевания несколькими типами рака.
Авторы исследования предполагают, что LIF6 был «реанимирован раньше, чем потребовалось поддерживать более крупное тело». Это позволило животным, размером с 10-фунтового сурка, превратиться в величественных существ, которые могут весить более 15 000 фунтов.
Однако пока неясно, как LIF6 инициирует процесс клеточной гибели.
Это будет объектом будущих исследований.
[Фото: sciencedaily.com]
