По подсчетам исследователей, от 11 до 25 процентов жителей Земли погибают от рака. Подобная статистика в целом характерна и для животных. Исключение — слоны, голые землекопы и слепыши, очень редко страдающие онкологическими заболеваниями. Ученые выяснили, что защищает их от этой болезни.
Парадокс Пето
У человека почти в тысячу раз больше клеток, чем у мыши, и живет он примерно в 30 раз дольше. Значит, и раком должен болеть чаще. Ведь чем больше клеток, тем чаще они делятся и выше вероятность клеточной ошибки, приводящей к раку. Однако риск возникновения злокачественной опухоли у мышей и людей примерно одинаковый. А у самых больших сухопутных животных — слонов — заметно меньше.
Первым на это несоответствие в 1977 году обратил внимание британский эпидемиолог Ричард Пето. Ситуация казалась тем более странной, что в пределах одного вида корреляция между размерами тела, возрастом и риском заболеть раком наблюдается. Так, у рослых людей чаще выявляют злокачественные опухоли и они чаще умирают от агрессивных типов рака. Насколько это объясняется именно делением клеток — вопрос спорный. Однако сегодня уже известно, что многие гены, связанные, например, с ростом, также влияют на вероятность развития онкологических заболеваний.
Пето предположил, что в ходе эволюции крупные долгоживущие млекопитающие могли выработать специальные механизмы для уничтожения клеток зарождающейся опухоли. Но учитывая, как часто и независимо друг от друга в истории планеты возникали большие животные, эти механизмы, видимо, сильно различались. Дальнейшие исследования подтвердили эти догадки.
Защита копиями
В 2015 году профессор генетики Чикагского университета (США) Винсент Линч готовился к лекции о парадоксе Пето. К тому времени уже было известно, что у человека и многих других млекопитающих рак связан с геном TP53, обеспечивающим профилактику опухолевой трансформации клеток. При повреждении ДНК — например, радиацией — вырабатываемый им белок активирует процессы репарации генома. Если же это не удается, запускается программа самоуничтожения поврежденной клетки — апоптоз. Накануне лекции ученый решил на всякий случай поискать этот ген в ДНК слона. Каково же было его удивление, когда он обнаружил там не одну и не две, как у человека, а целых 20 копий противоракового гена.
Кроме того, оказалось, что белок, вырабатываемый слоновьими противораковыми генами, еще и более качественный. Исследователи из Университета Юты (США) установили: когда белок, производимый человеческим вариантом TP53 дает поврежденным клеткам шанс исправиться, его слоновий аналог запускает программу апоптоза. В экспериментах при одинаковом уровне ионизирующего излучения лимфоциты слона самоуничтожались в два раза чаще человеческих.
Потом ученые добавляли слоновий чудо-белок в линии раковых клеток человека и мыши с дефектами в гене TP53. В обоих случаях эффективно усиливался апоптоз. Основываясь на этих результатах, американские и израильские ученые приступили к разработке препарата, который не только лечил бы рак, но и мог его предотвратить. Предполагается, что это будут микрокапсулы, способные сливаться с мембранами клеток и забрасывать содержащийся в них слоновий белок внутрь.
