Навіть двостворчасті молюски страждають від онкологічних захворювань. Можливо, їм доводиться навіть гірше, ніж нам, адже молюски своїми злоякісними хворобами заражаються один від одного.
Від онкозахворювань страждають не тільки люди, а й тварини. Найвідоміші з таких хвороб - лицьова пухлина тасманійського диявола і трансмісивна венерична саркома собаки. Інший, і набагато менш відомий приклад - лейкемія, від якої страждають морські двостворчасті молюски під назвою Mya arenaria, або піщана мія. Функцію крові у них виконує гемолімфа, в якій плавають клітини-гемоцити. У хворої мії гемоцити розвиваються неправильно, попередники їх нестримно розмножуються - так само, як і при звичайних, людських лейкеміях - так що врешті-решт кров молюсків стає молочно-білою, а самі вони гинуть через кілька місяців або навіть тижнів після початку хвороби.
Один час думали, що причиною раку в даному випадку служить вірус, проте ніякого вірусоподібного інфекційного агента так і не знайшли. З іншого боку, стало відомо, що в злоякісних клітинах молюсків висока активність ферменту зворотної транскриптази, яка синтезує ДНК на РНК-шаблоні. Це означало, що злоякісне перетворення гемоцитів не обходиться без ретротранспозонів - мобільних генетичних елементів, які здатні вбудовувати свої копії в різні ділянки геному, що, в свою чергу, загрожує онкогенними мутаціями. На РНК-копії, ліченій з ДНК ретротранспозону, створюються нові ДНК «нащадки», які потомвставляються в хромосому. Вдалося також виявити досі невідому нуклеотидну послідовність Streamer, яка, мабуть, і запускала хворобу: якщо у здорових клітин було від 2 до 10 копій Streamer'a, то у ракових - від 150 до 300.
Сюрпризом для дослідників стало те, що лейкемічний ретротранспозон тяжів до певних ділянок геному. Коли між собою порівняли ракові клітини, взяті від мій з різних популяцій, то виявилося, що 7 з 12 ділянок (сайтів) вбудовування копії Streamer в точності повторюються у різних молюсків. Тобто куди ретротранспозон скопіювався біля мії з прибережних вод Канади, туди ж він скупчується біля мії з прибережних вод США. (Правда, інші сайти вбудовування були порівняно специфічні, і за ними можна було відрізнити хворих молюсків з різних популяцій.) Але зазвичай ретротранспозони у своїх стрибках з місця на місце не дуже розбірливі. Це навело Стівена Гоффа (Stephen Goff) і його колег з Колумбійського університету на думку, що хвороба дійсно може поширюватися, подібно інфекції, але тільки інфекційним агентом тут служить сама злоякісна клітина.
Гіпотеза отримала підтвердження після аналізу мітохондріальної ДНК, точніше, після аналізу мікросателітних ділянок у геномі мітохондрій. Мікросателіти мають високу варіабельність, і у різних особин їх нуклеотидні послідовності можуть помітно відрізнятися. У здорових гемоцитів мікросателіти мітохондріальної ДНК виглядали так само, як в інших тканинах молюска. А ось у злоякісних клітин вони виглядали так, ніби прийшли звідкись збоку. Більш того, між собою варіабельні ділянки ДНК мітохондрій хворих клітин не відрізнялися, як ніби вони всі розбіглися з якогось одного організму.
У статті в Cell автори роблять висновок, що лейкемія поширюється серед Mya arenaria, подібно інфекції, від однієї особини до іншої. Правда, не зовсім зрозуміло, як це відбувається. Все говорить на користь заразності молюскової лейкемії, проте досі не було задовільного експерименту, в якому було б безпосередньо видно, як здоровий молюск отримує хворобу від хворого. Але, повторимо, непрямі докази переконують нас у тому, що все так і є. Надалі дослідники хочуть також перевірити на заразність схожі захворювання в інших двостворчастих молюсків, устриць і мідій, а також дізнатися, як впливають на поширення раку фактори навколишнього середовища.
Згадані на самому початку лицьова пухлина тасманійського диявола і трансмісивна венерична саркома собаки теж можуть переходити з особини на особину, але і собаки, і тасманійські дияволи заражають один одного при безпосередньому контакті. Двостворчасті молюски в дорослому стані ведуть майже нерухомий спосіб життя, так що у них зараження має відбуватися через зовнішнє середовище. Інтерес до «тварин» злоякісних захворювань цілком зрозумілий: порівнюючи між собою різні види раку, ми можемо дізнатися, як еволюціонувала хвороба, і виявити у неї якесь слабке місце. До речі кажучи, хоча ми і вважаємо, що людські пухлинні захворювання не заразні, тут, тим не менш, потрібно робити важливу обмовку: злоякісна пухлина цілком може перетворити сусідні здорові клітини на хворі за допомогою поширюваних нею молекулярних інструкцій, про що ми писали минулого року. Іншими словами, нехай від людини до людини рак і не передається, але от від хворої тканини до здорової - цілком може бути.
Підготовлено за матеріалами The Scientist.