Истражувачите проценуваат дека 11 до 25 проценти од светската популација умира од рак. Слична статистика е типична за животните. Исклучок се слоновите, голите слепи кучиња и слепите кучиња, кои многу ретко страдаат од рак. Научниците открија што ги штити од оваа болест.
Човекот има скоро илјада пати повеќе клетки од глувците и живее околу 30 пати подолго. Ова значи дека тој треба почесто да страда од рак. На крајот на краиштата, колку повеќе клетки, толку почесто се делат и поголема е веројатноста дека дефектот на клетката ќе доведе до рак. Сепак, ризикот од рак кај глувците и луѓето е приближно ист. И кај најголемите копнени животни – слоновите е значително помал.
Првиот што привлече внимание на оваа несовпаѓање во 1977 година беше британскиот епидемиолог Ричард Пето. Ситуацијата изгледаше уште почудна бидејќи кај истиот вид, постоеше корелација помеѓу големината на телото, возраста и ризикот од рак. Така, кај високите луѓе, почесто се откриваат малигни тумори и почесто умираат од агресивни видови на рак. Колку ова може да се објасни со клеточната делба, е дискутабилно.
Сега е познато дека многу гени поврзани, на пример, со раст, исто така влијаат на веројатноста за развој на рак. Сепак, сè уште постои корелација помеѓу големината на телото, очекуваното траење на животот и ризикот од рак.
Петто сугерираше дека за време на еволуцијата, големите цицачи кои живеат долго време можат да развијат специјални механизми за уништување на клетките на новоформиран тумор. Но, со оглед на тоа колку често и независно едни од други, еволуирале големи животни во историјата на планетата, овие механизми очигледно биле многу различни. Понатамошните истражувања ги потврдија овие претпоставки.
Кој не страда од рак
Во 2015 година, Винсент Линч, професор по генетика на Универзитетот во Чикаго (САД), се подготвуваше за предавање за Петтиот парадокс. Во тоа време, веќе беше познато дека кај луѓето и многу други цицачи, ракот е поврзан со генот TP53, кој спречува трансформација на клетките на туморот. Кога ДНК е оштетена, на пример со зрачење, протеинот произведен од генот ги активира процесите на поправка на геномот. Ако ова не успее, започнува програма за самоуништување на оштетената клетка – апоптоза.
Во пресрет на предавањето, научникот одлучи да го бара овој ген во ДНК од слонова коска за секој случај. Замислете го неговото изненадување кога таму не најде еден или два, како кај луѓето, туку дури 20 копии на антиканцерогениот ген.
После тоа, неговата истражувачка група ги анализираше геномите на најблиските роднини на слоновите: мамути, дамаски, манати и откри дека бројот на такви копии постојано се зголемува кај големите копнени цицачи со поголема големина. Покрај тоа, се покажа дека повеќето од нив се ретрогени. Во нив немало интрони – некодирани делови од ДНК. Обично, ретрогените не се функционални, но кај слоновите тие ја извршуваа функцијата за идентификување на „штетните“ клетки.
Покрај тоа, се покажа дека протеинот, кој е произведен од антиканцерогените гени на слоновите, е исто така поквалитетен. Истражувачи од Универзитетот во Јута (САД) открија дека кога се произведува протеин од човечка варијанта на TP53, тој им дава на оштетените клетки шанса да се санираат, додека неговиот аналог кај слоновите предизвикува програма за апоптоза. Во експериментите со исто ниво на јонизирачко зрачење, лимфоцитите на слоновите се саморазградуваа двапати почесто отколку кај луѓето.
Научниците потоа додадоа од протеинот во клетките на ракот на човекот и глувчето со оштетување на генот TP53. И во двата случаи, апоптозата беше ефикасно подобрена. Врз основа на овие резултати, американски и израелски научници започнаа да развиваат лек кој не само што лечи рак, туку и го спречува. Се претпоставува дека овие ќе бидат микро-капсули кои можат да се врзат за клеточните мембрани и да ја испорачуваат содржината што ја носат, а тоа е слон протеин.
Околината е клучна
Во 2013 година, списанието „Сајанс“ го прогласи голиот глодар (Хетероцефалус глабер), по потекло од Африка, за „рбетник на годината“. Таква чест му се дава на животно за помош во истражувањето на ракот. Неверојатно долг живот (според стандардите на глодари), недостаток на знаци на стареење во зрелоста и отпорност на онколошки болести, го направија идеален предмет на студии.
Сепак, во 2016 година беше објавено дека двајца мажјаци од зоолошки градини во Вашингтон и Илиноис страдаат од рак. На првиот му беше дијагностициран невроендокрин аденокарцином на желудник, а на вториот со недиференциран аденокарцином. Една година подоцна, научниците од Универзитетот во Флорида објавија дека се откриени уште четири случаи на рак. После тоа, немаше извештаи за малигни тумори кај глодари.
Но, стана јасно: Хетероцефалус глабер клетки, исто така, можат да се претворат во клетки на рак (претходно се веруваше дека тие се отпорни на трансформација на тумор). Тогаш, поентата е во специфичноста на нивната микросредина – комплексен систем на клетки и супстанции кои се во контакт со нив, заклучија научниците од Универзитетот во Кембриџ (Велика Британија).
Тие зеле 79 примероци од ткива од цревата, панкреасот, кожата, белите дробови и бубрезите на 11 голи глодари и ги заразиле со вируси со гени поврзани со развој на рак кај глувци и стаорци.
Инфицираните клетки почнаа брзо да се размножуваат и да формираат колонии – тие се претворија во канцерогени.
Истражувачите ги инјектирале овие клетки во глувци. Неколку недели подоцна, во нив се развиле малигни тумори и ништо не им се случило на голите глодари. Очигледно е дека кај овие животни, специјалното опкружување што го формира нивното тело го запира ракот во рана фаза. Сепак, како точно се случува ова, сè уште не е јасно. Еден од можните убијци на рак е имунолошкиот систем на глодари, кој навремено ги идентификува и уништува „штетните“ клетки.
Интерферон и специфичен имунолошки систем
Далечните роднини на голите глодари, глодарите Spalax golani и Spalax judaei, кои живеат во Израел и Сирија, исто така, практично немаат рак. Научниците од Универзитетот во Рочестер (САД) утврдија дека станува збор за специјален протеин IFN-бета. Кога обичните клетки се трансформираат во клетки на рак, тоа вклучува програма за самоуништување во нив.
Дефектни гени биле инјектирани во клетките на глодари, принудувајќи ги да се поделат неконтролирано. Сепак, по неколку генерации, клетките починале ненадејно поради некроза и апоптоза. IFN-бета протеинските молекули беа пронајдени во мртвите клетки, што очигледно активираше програма за самоуништување.
Оваа супстанца спаѓа во класата на интерферон – специјални протеини што телото ги произведува за да се заштити од вирусот. За време на инфекцијата, тие продираат во соседните клетки и ги менуваат така што вирусот не може да навлезе внатре. Понекогаш тоа предизвикува апоптоза, што спречува вирусот да не се размножува понатаму.
Во случај на канцерогени клетки, интерферонот IFN-бета ги принуди да соберат молекули од два заштитни протеини – p53 и Rb, што пак предизвика процес на самоуништување.
Според научниците од Институтот за биоорганска хемија на Руската академија на науките, овие глодари не добиваат рак поради специфичноста на имунолошкиот систем. Особено, тие не акумулираат големи количини на “возрасни” Т и Б клетки кои се одговорни за долгорочен имунитет и производство на антитела на познати патогени.
Исто така, разновидноста и бројот на “залихи” на најмалите имунолошки честички не се намалуваат со возраста. Покрај тоа, овие глодари не произведуваат сигнални молекули кои ја контролираат трансформацијата на најмалите честички во клетки способни за производство на антитела.
Сето ова овозможува да се избегне акумулација на имунолошки клетки, за време на созревањето се појавија грешки. Обично во одреден момент напаѓаат здрави ткива во телото, предизвикувајќи хронично воспаление и автоимуни болести . И двете можат да доведат до рак и масовна клеточна смрт во различни органи, вклучувајќи го и мозокот. И глодарите, благодарение на имунитетот, се заштитени од сето ова.
