У северной оконечности Аляски, на окраине Северного Ледовитого океана, гренландские киты дали ученым представление о долголетии.
Гигантские морские млекопитающие могут жить более 200 лет — и образцы тканей, взятые у животных, показывают сверхспособность к ее устранению, которая может объяснить, как это делается. Клетки гренландских китов превосходно восстанавливают поврежденную ДНК, сообщают ученые 8 мая в bioRxiv.org.
Эта способность означает, что животные могут устранять повреждения, которые в противном случае могли бы привести к генетическим сбоям, вызывающим рак, говорит Орсоля Винце, эколог-эволюционист из Французского национального центра научных исследований в Париже, которая не участвовала в исследовании. Ученые ранее сообщали о биологических стратегиях других животных по предотвращению рака. Но новая работа, говорит Винце, “показывает, что киты подходят к устойчивости к раку с совершенно новой точки зрения”.
Гренландский кит, Balaena mysticetus, может достигать примерно 18 метров в длину и является одним из самых тяжелых млекопитающих на Земле. При весе более 80 000 кг это примерно вес шести полностью загруженных школьных автобусов. Вся эта масса тела состоит из огромного количества клеток. И каждый раз, когда клетка делится, есть шанс, что может возникнуть опасная мутация.
Но каким-то образом крупные животные особенно устойчивы к раку — загадка, известная как парадокс Пето. Это говорит о том, что животные должны “обладать гораздо более сильной защитой от рака”, - говорит Лиза Абегглен, клеточный биолог из Университета здравоохранения штата Юта в Солт-Лейк-Сити, которая не участвовала в новой работе.
Ее команда обнаружила, что слоны, которые могут жить почти так же долго, как люди, и редко умирают от рака, имеют дополнительные копии блокирующего опухоль гена под названием TP53 (SN: 13.10.15). Этот и другой гены могут помочь слонам справиться с повреждением ДНК путем удаления пораженных клеток, сообщили другие ученые (SN: 14.08.18).
Это один из способов предотвратить неприятности из-за поврежденной ДНК, говорит Марк Толлис, биолог-эволюционист из Университета Северной Аризоны во Флагстаффе, который не участвовал в новом исследовании. Другая стратегия заключается в том, чтобы “принять удар, - говорит он, - а затем попытаться его исправить”.
Данные из генома гренландского кита, опубликованные почти десять лет назад, предсказывали, что млекопитающие могут использовать эту альтернативную стратегию (SN: 1/6/15). “Но вам нужны реальные эксперименты, чтобы действительно подтвердить эти прогнозы”, - говорит Толлис.
В лаборатории соавтор исследования Вера Горбунова из Университета Рочестера в Нью-Йорке и ее коллеги провели ряд экспериментов с клетками, собранными из ткани гренландского кита, а также с клетками людей, коров и мышей.
Клетки китов были эффективны и точны в восстановлении двухцепочечных разрывов ДНК, повреждений, которые разрывают обе нити двойной спирали ДНК. Команда обнаружила, что восстановление поврежденной ДНК у китов происходит чаще, чем у клеток других млекопитающих. У этих животных изменения в геноме, как правило, были более небрежными, как плохо залатанные джинсы. Команда также идентифицировала два белка в клетках гренландских китов, CIRBP и RPA2, которые являются частью команды по репарации ДНК.
Открытие того, как животные борются с раком, “невероятно захватывающе”, - говорит Абегглен, - “потому что все эти стратегии потенциально могут быть воплощены в эффективные методы лечения людей, больных раком”. Хотя этот день, возможно, еще далек, новые результаты подчеркивают важность изучения животных с низким уровнем заболеваемости раком, говорит она. Абегглен хочет проверить, соответствуют ли результаты команды клеткам горбатых китов и дельфинов — или у этих животных разные защитные механизмы.
По словам Винце, у этих и других животных с крупными телами и долгой продолжительностью жизни можно многому научиться. “Вероятно, у нас уже есть решение проблемы лечения рака в природе”, - говорит она. “Мы просто должны найти это”.
Подпишись, чтобы всегда быть в курсе.