Кілька десятків антипухлинних генів захищають слонів від онкологічних захворювань.
Онкологічними хворобами хворіють не тільки люди, а й тварини. Але все по-різному - хтось частіше, хтось рідше. Є види, особливо стійкі до раку, і до таких, як не дивно, ставляться найбільші ссавці: слони і кити. Чому «як не дивно»? Ми знаємо, що рак починається з клітин, в яких зіпсувався механізм контролю ділення. Очевидно, чим більше клітин в тілі, тим більше шансів, що в який-небудь з них що-небудь піде не так - при поділі, наприклад, в синтезується ланцюг ДНК може вкрастися помилка. Однак слони, незважаючи на свої розміри і довгий термін життя, хворіють на рак навіть рідше, ніж дрібніші види. Цей парадокс був названий парадоксом Пето - на ім'я Річарда Пето, британського епідеміолога з Оксфорда, який помітив його ще в 1970-ті роки.
Очевидно, у довгоживучих великих тварин є якісь додаткові механізми, що переважають виникнення злоякісних пухлин. Серед генів, від яких залежить розвиток раку, є протоонкогени і антионкогени. Якщо перші починають працювати не так, як треба, клітини «божеволіють» і перероджуються в ракові; відповідно, те ж саме буде, якщо зламаються антионкогени, які стежать за тим, чи правильно клітини поводяться.
Два роки тому дослідники з Інституту розвитку в Монпельє запропонували модель, яка враховувала поведінку протоонкогенів і антионкогенів залежно від розміру тварини. Модель імітувала різні розподілення мутацій протягом декількох тисяч поколінь. Висновок виявився такий: протоонкогени і антионкогени по-різному реагують в еволюції на збільшення маси тіла. Чим більша маса тіла, тим важче активувати гени, здатні спровокувати пухлину.
Одна з мутацій, завдяки якій стає важче активувати протоонкогени, може бути пов'язана з тим, що в геномі просто збільшується число пухлинних супресорів. Про це у своїй статті в Journal of the American Medical Association пишуть Джошуа Шиффман (Joshua D. Schiffman) з Університету Юти разом з колегами з Університету штату Арізона і Пенсільванського університету. Спочатку автори роботи проаналізували статистику смертності слонів, і знову ж таки зайвий раз переконалися, що вони дійсно стійкі до раку більш багатьох інших видів: всього лише 5% товстошкірих помирають від пухлин, тоді як, наприклад, у гієноглядних собак рак губить 8%, не кажучи вже про 25% людей.
Аналіз геному показав, що у африканських слонів є цілих 40 копій гена p53, у азіатських - від 30 до 40. Цей ген - один з найвідоміших антионкогенів. Білок р53 розпізнає пошкодження в ДНК, і, якщо їх стає досить багато, він включає гени, що відповідають за апоптоз - запрограмоване клітинне самогубство. Велика кількість генетичних пошкоджень робить клітку небезпечною для всього організму, тому найпростіше від неї взагалі позбутися. Очевидно, саме величезна кількість копій p53, які виникли в їхньому геномі мільйони років тому, допомагає слонам уникати раку (у людини, до речі, всього дві копії p53).
Можна, звичайно, чинити інакше - намагатися відремонтувати зіпсовану ДНК, однак, коли клітини слонів опромінювали іонізуючим випромінюванням, то ніякої активізації ДНК-ремонтних генів і білків не спостерігалося, але зате клітини починали активно вмирати. Тобто слоновий спосіб уникнути злоякісної пухлини - просто вчасно вбити зіпсовану клітку. Можна тільки пошкодувати про те, що еволюція не змогла забезпечити і наш геном зайвим десятком копій p53; можливо, в майбутньому біотехнологія дозволить провернути таку операцію, і на світ з'являться нові люди з підвищеним захистом від раку.
Тут не можна не згадати про іншого звіра, чия стійкість до онкологічних хвороб давно інтригує біологів. Мова йде про голий землекоп - цей малоприємний на вигляд африканський гризун живе надзвичайно довго, до 28-31 року, що в 10 разів довше звичайних лабораторних щурів, і ніяких злоякісних пухлин у нього при тому не з'являється. Два роки тому група з Рочестерського університету під керівництвом Андрія Селуанова і Віри Горбунової опублікувала в Nature статтю, в якій говорилося, що стійкістю до раку землекопи зобов'язані великій кількості гіалуронової кислоти, яка заповнює міжклітинний матрикс - вона заважає клітинам злипатися і перетворюватися на пухлину. А ось сліпці, еволюційні кузени землекопів, теж відомі стійкістю до онкологічних хвороб, пішли «слоновим» шляхом: клітини їх тіла підпорядковані виключно жорсткій програмі апоптозу, яка змушує їх вмирати, якщо клітин стає занадто багато.