Kāpēc ziloņi retāk slimo ar vēzi 0 49

Onkoloģiskās slimības skar ne tikai cilvēkus, bet arī dzīvniekus un izpaužas dažādi: dažas sugas slimo biežāk, citas — retāk. Interesanti, ka starp visizturīgākajām pret vēzi ir lielākie zīdītāji, piemēram, ziloņi un vaļi. Kāpēc tas pārsteidz? Jo vēzis rodas no šūnām, kurās ir traucēts dalīšanās kontroles mehānisms. Loģiski, ka jo vairāk šūnu organismā, jo lielāka varbūtība kļūdām dalīšanās laikā, piemēram, DNS sintēzes procesā. Tomēr ziloņi, neskatoties uz izmēriem un dzīves ilgumu, slimo ar vēzi pat retāk nekā mazākas sugas. Šo fenomenu sauc par «Peto paradoksu» par godu britu epidemiologam Ričardam Peto, kurš tam pievērsās jau 1970. gados.

Acīmredzami ilgdzīvojošiem lieliem dzīvniekiem ir papildu mehānismi, kas kavē ļaundabīgu audzēju attīstību. Starp gēniem, kas ietekmē vēzi, ir protoonkogēni un tumoru supresoru gēni. Ja protoonkogēni sāk darboties nepareizi, šūnas var pārvērsties par vēža šūnām; līdzīgā veidā problēmas tumoru supresoru gēnu darbībā var novest pie kontroles zuduma pār šūnu uzvedību.

Pirms diviem gadiem Montpēles Attīstības institūta pētnieki piedāvāja modeli, kas ņēma vērā protoonkogēnu un tumoru supresoru gēnu uzvedību atkarībā no dzīvnieka lieluma. Modelis imitēja dažādu mutāciju sadalījumu tūkstošiem paaudžu garumā. Rezultāti parādīja, ka protoonkogēni un tumoru supresoru gēni atšķirīgi reaģē uz ķermeņa masas palielināšanos evolūcijas gaitā. Jo lielāka ķermeņa masa, jo grūtāk aktivizēt gēnus, kas var izraisīt audzēju.

Viena no mutācijām, kas apgrūtina protoonkogēnu aktivāciju, var būt saistīta ar tumoru supresoru kopiju skaita palielināšanos genomā. Par to ziņo Džošua Šifmans (Joshua D. Schiffman) no Jūtas universitātes un viņa kolēģi no Arizonas štata universitātes un Pensilvānijas universitātes savā rakstā žurnālā Journal of the American Medical Association. Izpētot ziloņu mirstības statistiku, autori apstiprināja, ka šie dzīvnieki tiešām ir izturīgāki pret vēzi nekā daudzas citas sugas: tikai 5 % ziloņu mirst no audzējiem, kamēr hiēnveidīgo suņu rādītājs ir 8 %, bet cilvēkiem — 25 %.

Genomu pētījums parādīja, ka Āfrikas ziloņiem genomā ir 40 p53 gēna kopijas, bet Āzijas ziloņiem — no 30 līdz 40. Šis gēns ir viens no pazīstamākajiem tumoru supresoru gēniem. Olbaltumviela p53 atpazīst DNS bojājumus un, ja to kļūst pārāk daudz, aktivizē gēnus, kas atbild par apoptozi — programmētu šūnu pašiznīcināšanos. Liels ģenētisko bojājumu apjoms padara šūnu par bīstamu organismam, tāpēc vienkāršāk to likvidēt. Acīmredzami tieši liels p53 kopiju skaits, kas radušās ziloņu genomā pirms miljoniem gadu, palīdz tiem izvairīties no vēža (cilvēka genomā ir tikai divas p53 kopijas).

Pastāv arī citi pieejas veidi — var mēģināt atjaunot bojāto DNS. Tomēr, kad ziloņu šūnas tika pakļautas jonizējošai starojumam, netika novērota DNS labošanas gēnu un olbaltumvielu aktivācija; tā vietā šūnas sāka masveidīgi iet bojā. Tātad ziloņi dod priekšroku izvairīties no ļaundabīgiem audzējiem, vienkārši iznīcinot bojātās šūnas. Var tikai nožēlot, ka evolūcija nav apveltījusi mūsu genomu ar papildu p53 kopijām; iespējams, nākotnē biotehnoloģijas ļaus to īstenot, un parādīsies cilvēki ar paaugstinātu aizsardzību pret vēzi.

Nevar nepieminēt arī citu dzīvnieku, kura izturība pret onkoloģiskām slimībām jau ilgi interesē biologus. Runa ir par kailo zemes grauzēju — šo vizuāli neizteiksmīgo Āfrikas grauzēju, kas dzīvo neparasti ilgi, līdz 28–31 gadu, kas ir 10 reizes vairāk nekā parasto laboratorijas žurku dzīves ilgums, un tajā pašā laikā neslimo ar ļaundabīgiem audzējiem. Pirms diviem gadiem Ričesteras universitātes grupa Andreja Seluanova un Veras Gorbunovas vadībā publicēja žurnālā Nature rakstu, kurā apgalvots, ka kailo zemes grauzēju izturība pret vēzi saistīta ar augstu hialuronskābes saturu, kas piepilda starpšūnu matricu — tā traucē šūnu salipšanai un audzēju veidošanai. Savukārt aklie zemes grauzēji, kas ir evolūcijas radinieki šiem kailajiem dzīvniekiem un arī pazīstami ar izturību pret onkoloģiskām slimībām, seko „ziloņu” ceļam: viņu organisma šūnas pakļautas stingrai apoptozes programmai, kas liek tām nomirt, ja šūnu skaits kļūst pārāk liels.