784
Уявіть собі рак, який поводиться не як внутрішня поломка організму, а як окремий паразит, що “переїжджає” з однієї істоти в іншу. Саме таку меланому виявили вчені у сомів у прісноводних озерах, повідомляє SciTechDaily. Це перший відомий випадок заразного раку у прісноводної тварини і лише четвертий — серед усіх відомих науці тварин.
Чорні опуклі плями на шкірі бурого сома-бика спершу здавалися наслідком забруднення чи інфекції. Та генетичний аналіз показав: це меланома, клітини якої можуть переходити від риби до риби й жити в новому хазяїні, як самостійний живий агент.
Що відомо коротко
- У бурих сомів-биків з озера Мемфремагог з’явилися підняті чорні ураження, що виявилися меланомою шкіри.
- Генетика показала, що ракові клітини однакові між різними рибами і не схожі на тканини їхніх власних організмів.
- Це перший описаний передаваний рак у прісноводної тварини і перший відомий у будь-якої риби.
- Уражені риби знайдені не лише в озері Мемфремагог, а й в інших озерах Нової Англії та Канади.
- Є підозра, що на поширення хвороби можуть впливати поведінка під час нересту, ослаблений імунітет і природний миш’як у довкіллі.
Як рак може стати «паразитом»
У більшості випадків рак — це збій у власних клітинах організму: одна клітина «божеволіє», починає безконтрольно ділитися, і з часом утворюється пухлина. Зазвичай ці клітини не можуть просто перейти в іншу тварину й продовжити жити там.
Але в цих сомів меланома поводиться інакше. Якщо уявити, що кожна риба — це окремий «містечко», то звичайні ракові клітини не здатні вийти за його кордони. А тут з’ясувалося, що є клітини, які не просто втекли з рідного «міста», а навчилися приживатися в чужих — і продовжують там розмножуватися.
Такі хвороби називають клональними передаваними раками. Це надзвичайно рідкісне явище: донині їх чітко описали лише в тасманійських дияволів (пухлини морди), собак (венерична пухлина) і деяких молюсків (лейкозоподібні захворювання).
Що показала генетика сомів
Перші незвичайні риби з чорними плямами з’явилися в повідомленнях рибалок і біологів приблизно з 2012 року в озері Мемфремагог на кордоні Вермонту й Квебеку. Уже до 2014 року підняті чорні ділянки шкіри були помітні майже у третини обстежених сомів.
Команда Джулі Дрегон (Julie Dragon) з Університету Вермонту спершу шукала вірус, забруднювачі або інфекційного збудника. Однак аналіз тканин показав: це меланома — вид раку шкіри, який у людей асоціюється з надлишком сонячного випромінювання. Для донної, майже безлускої риби, яка живе в каламутній воді, це виглядало парадоксально.
Тоді вчені провели повногеномне секвенування — порівняли ДНК пухлин з ДНК здорових тканин тих самих риб. І виявили дивну картину: ракові клітини в різних особин виявилися набагато більше спорідненими між собою, ніж із власним організмом кожної риби.
Це означає, що всі ці меланоми походять від однієї «первісної» пухлини, яка колись виникла в якомусь одному сому, а потім її клітини почали переноситися між рибами, як інфекція. У статті йдеться про сотні тисяч спільних генетичних варіантів у пухлинах, яких немає в ДНК самих риб-господарів — це сильно відрізняє їх від «звичайних» онкологічних захворювань.
Як ця меланома може передаватися між рибами
Механізм передачі поки що не встановлений. Але є кілька логічних підозр. По-перше, заражені найчастіше крупні сомики нерестового віку. Під час нересту бурі сомики збираються щільними групами на мілководді, тісно контактують тілом.
У такому «тиску» пошкоджена шкіра й відкриті пухлинні поверхні можуть безпосередньо торкатися інших риб — і живі ракові клітини отримують шанс перейти до нового хазяїна.
По-друге, ці сомики не мають луски й більшість часу проводять на дні, постійно контактують із донними відкладами. Якщо ракові клітини потрапляють у мул, риби можуть знову з ними стикатися, ніби з невидимим шаром патогенів, що лежить на дні.
Учені також припускають, що до вразливості риб може спричинитися забруднення, гормональні зсуви або ослаблення імунітету. У клітинах пухлин виявили підвищений рівень миш’яку, а географічне поширення хвороби корелює з концентраціями природного миш’яку в ґрунтах навколо озер.
Миш’як відомий як токсична та канцерогенна речовина, але поки що не ясно, чи саме він сприяє появі цього раку, полегшує зараження або взагалі пов’язаний із хворобою іншим шляхом.
Чи винні полігони відходів і наскільки це небезпечно
Через близькість полігону відходів Coventry деякі екоактивісти підозрювали, що рак у сомів може бути спричинений витоками токсичних речовин. Команда дослідників перевірила цю гіпотезу й не знайшла їй підтвердження.
Уражені риби трапляються по всій довжині 32-мильного озера, у тому числі в ізольованих субпопуляціях. Осередку, який би чітко збігався з районом полігону, не спостерігають. Водні аналізи також показали подібно низькі рівні забруднювачів у Мемфремагог і сусідніх водоймах, включно з озером Шамплейн, де такого раку не виявлено.
Головне для людей: ця хвороба не становить відомої загрози людині. Ракові клітини цих сомів не можуть інфікувати інші види, не здатні вижити в організмі людини. Озеро постачає питну воду понад 175 000 людей, і дослідники наголошують, що небезпеки з точки зору заразного раку для нас немає.
Деякі з науковців при цьому чесно додають: самі вони не стали б їсти рибу з видимими пухлинами, навіть якщо це й безпечно з інфекційної точки зору.
Що це означає для популяцій риб і науки про рак
Наслідки для самих сомів поки що туманні. У тасманійських дияволів передаваний рак морди знищив до 90% деяких популяцій. Натомість у собак їхній давній передаваний рак існує вже тисячі років, не знищивши вид.
У Мемфремазі бурі сомики з тяжкими ураженнями можуть жити роками. Однак незрозуміло, як це позначається на їхній здатності розмножуватися і на загальній чисельності популяцій у довгостроковій перспективі.
Географія хвороби вже вийшла за межі одного озера. Дослідження сомів у Вермонті, Нью-Гемпширі, Менi та Нью-Брансвіку показало подібні меланоми ще в кількох озерах і ставках, у тому числі з дуже чистою водою, далеко від полігонів і промислових скидів.
Команда зараз намагається з’ясувати, як давно існує ця передавана меланома і де вона могла виникнути. Нотатки Генрі Девіда Торо середини XIX століття, де він описує сомів із «оксамитово-чорними плямами» і «чорною проказою», натякають, що подібні ураження могли існувати вже понад століття.
Джулі Дрегон підкреслює: вивчення таких пухлин дає унікальне вікно в еволюцію раку. Спостерігаючи, як ракові клітини виживають поза первісним організмом і долають бар’єри між індивідами, можна краще зрозуміти, що зазвичай утримує рак «замкненим» у межах одного тіла — і що відбувається, коли ці обмеження руйнуються.
FAQ
Це вже остаточно доведений факт чи лише гіпотеза?
Передаваний характер меланоми в сомів підтверджено генетичними даними: пухлини в різних риб мають спільну ДНК, відмінну від ДНК їхніх організмів. Це класична ознака клонально передаваного раку, описана в рецензованому дослідженні.
Чому такі раки взагалі настільки рідко трапляються в природі?
Організм зазвичай добре розпізнає «чужі» клітини й відкидає їх. Щоб стати передаваним, рак має одночасно уникнути імунної відповіді, вижити поза тілом і знайти шлях до нового хазяїна. Це комбінація дуже малоймовірних умов, тому передавані раки поки що виняток, а не правило.
Чи може це відкриття допомогти краще зрозуміти людський рак?
Так, бо дослідження показує, як рак змінюється, щоб вижити в нових умовах і організмах. Порівнюючи звичайні й передавані пухлини, вчені можуть виявити гени та механізми, які зазвичай обмежують поширення раку, і це дає підказки для загальної онкології.
Чому вчені досі не бачили подібних випадків у прісних водоймах?
Автори роботи припускають, що передавані раки можуть бути не такими вже й рідкісними — їх просто ніхто спеціально не шукав. Багато диких тварин майже не обстежуються на онкологічні хвороби, тож подібні випадки могли залишатися непоміченими роками й десятиліттями.
Рак, який перетворюється на окремий «вид паразита» й подорожує між тілами, ламає звичне уявлення про те, що пухлина — це суто особиста проблема кожного організму. Історія сомів із темними плямами на шкірі нагадує, що навіть добре вивчені хвороби можуть виявити несподівані форми, якщо придивитися до дикої природи уважніше.
Рак у цих сомів поводиться як паразит і заражає інших з’явилася спочатку на Цікавості.
