То, почему слоны не пронизаны опухолями, излагает тяжелую проблему исследователям. Новое исследование показывает, что животные питают десятки дополнительных копий одного из самых сильных предотвращающих рак генов.
Эти бонусные гены могли бы позволить слонам избавиться от потенциально раковых клеток, прежде чем они смогут превратиться в опухоли.Когда дело доходит до рака слоны, кажется, имеют, несколько ударяются в них.
Максимум в 4 800 кг африканский слон упаковывает приблизительно в 100 раз больше клеток, как Вы делаете. Чем больше клеток, которые несет животное, тем выше разногласия, что один из них понесет ущерб ДНК, который может привести к раку. Произведение всех тех клеток также влечет за собой многочисленные раунды деления клетки, каждый из которых может привести к вызывающему опухоль ДНК-разрыву. Кроме того, слоны могут остаться в живых больше 60 лет в природе, обеспечив много времени для опухолей для возникновения. “Долгоживущие животные с большим количеством клеток должны все падать замертво рака”, говорит детский онколог Джошуа Шиффмен из университета Онкологического института Охотника Юты в Солт-Лейк-Сити, который является соавтором на новом исследовании. “Но они не делают или они исчезли бы”.
Удивительно низкие показатели рака у слонов и других крупных, долгоживущих животных, таких как киты — известный как парадокс Пето после одного из ученых, сначала описавших его — уязвили ученых с середины 1970-х. До сих пор исследователи сделали небольшой прогресс решения тайны или определения, как другие долгоживущие разновидности разбили рак. Одно исключение включает голых слепышей.
Несмотря на то, что эти африканские грызуны не являются крупными, они остаются в живых в течение максимум 28 лет, почти в 10 раз дольше, чем крысы лаборатории, и они не заболевают раком. Два года назад клетка и молекулярные биологи Вера Горбунова и Андрей Селуанов из Университета Рочестера в Нью-Йорке и коллег сообщили, что одна из обороноспособности голых слепышей против рака была сложным сахаром, названным гиалуронаном, препятствующим тому, чтобы их камеры нанесли удар вместе для формирования опухолей.В новом исследовании Шиффмен объединился с Карло Малеем, эволюционным биологом рака в Университете штата Аризона, Темпе и коллеги.
Для рассматривания борющихся с раком способностей слонов в истинном свете исследователи хотели придавить уязвимость различных разновидностей к опухолям. Бригада использовала данные от Энциклопедии Слона, соответствующей рождениям и смертельным случаям всех слонов в неволе во всем мире, и от вскрытий трупа, выполняемых на животных больше чем 30 разновидностей в Зоопарке Сан-Диего в Калифорнии. Меньше чем 5% слонов умирают от рака, ученые оценили, более низкий уровень, чем для меньших животных, таких как африканские дикие собаки (8%) и люди (до 25%).Возможная причина для уменьшенной восприимчивости толстокожих к раку, поднятому в геноме африканского слона.
Исследователи нашли, что это содержит 40 копий гена, кодирующего протеин p53, один из самых важных механизмов для предотвращения рака. Если клетки имеют ущерб ДНК, который мог бы породить опухоли, p53 препятствует тому, чтобы они делились, пока они не делают ремонтные работы, или побуждает их совершать самоубийство. Индийские слоны питают 30 – 40 копий гена, бригада сообщает онлайн сегодня в Журнале американской Медицинской ассоциации.Напротив, спорт людей только две копии гена для p53, и также – самый близкий живущий родственник слонов, даман камня.
Дополнительные копии, вероятно, накопились миллионы лет назад, когда ген случайно много раз дублировался в предках слонов, исследователи предлагают.Чтобы заняться расследованиями, как дополнительные копии p53 гена парируют опухоли, бригада дозировала африканские клетки слона с радиацией, повреждая их ДНК. “Мы ожидали видеть, что слоны восстанавливали ДНК как ничей бизнес”, говорит Шиффмен. Но камеры животных не были немного лучше, чем клетки человека при фиксации ломаемой ДНК.
Вместо этого клетки слона были вдвое более вероятны умереть после радиационного воздействия, чем были клетки человека. “Мы думаем, что выяснили — возможно —, почему слоны не заболели раком”, говорит Шиффмен. Дополнительные копии p53 гена позволяют слонам уничтожить потенциально раковые клетки, прежде чем они сформируют опухоли. Исследование является соответствующим работе, опубликованной ранее на этой неделе на сервере перед печатью bioRxiv, который также нашел 40 копий гена для p53 в геноме слона.
“Это – захватывающие доказательства того, как парадокс [Peto] решен одним гигантским животным”, говорит Горбунова, не связанная с новым исследованием. Однако биохимик Вадим Гладышев из Медицинской школы Гарварда говорит, что он скептичен, потому что исследователи не продемонстрировали, что дополнительные гены производят рабочие версии p53. “Мой вопрос состоит в том, имеет ли какой-либо из этих генов функцию”.
Шиффмен говорит, что он и его коллеги пытаются определить, могут ли они сделать клетки человека более подобными слону, например путем вставки дополнительных копий p53 гена или путем идентификации составов, дублирующих результаты дополнительных копий.Голые слепыши и слоны защищают от рака по-разному, отмечает Селуанов. “Мы должны посмотреть долгоживущий, обычно большие животные”, говорит он, и мы могли бы найти еще больше способов предотвратить рак это, которое могло потенциально быть полезно для наших камер.