Ученые обнаружили, что заразные формы рака вызваны изменением окружающей среды

У медузоподобных существ, называемых гидрами, при избыточном питании могут развиваться опухоли, которые, в свою очередь, могут передаваться их потомству. Новое исследование, посвященное этому явлению не только раскрыло подробности процесса у гидр, но и улучшило понимание передающихся форм рака в целом.

Хотя опухоли представляют собой неизбежный риск многоклеточных существ, к счастью, существует немного примеров рака, который может передаваться между особями. Самые известные из них — два вида, поражающие тасманского дьявола, еще один случай встречается у собак, и 11 наблюдаются у двустворчатых моллюсков.

Ученые стремятся понять, как вообще возникают заразные раковые заболевания, в частности, для того, чтобы избежать их появления у людей, а также в надежде защитить других существ от страданий, которые они испытывают из-за опухолей.

Эволюционный эколог Софи Тиссо из французского Национального центра научных исследований (CNRS) и ее команда применили новый подход к поиску истоков заразных раковых заболеваний.

Как ни странно, у одного пресноводного существа, родственного медузам и морским анемонам, 15 лет назад в ходе лабораторного эксперимента, в качестве реакции на избыточное питание, спонтанно развились опухоли.

Hydra oligactis, пресноводное существо, родственное медузам и морским анемонам, которое считается «бессмертным». Оно размножается бесполым путем, клонируя себя с помощью формирования маленьких почек, которые отделяются и вырастают в отдельное, но генетически идентичное существо.

Это, а также ее склонность к образованию опухолей в лабораторных условиях, показывает потенциал для изучения генетических механизмов развития рака. Тиссо и ее коллеги решили показать, насколько ценной может быть эта модель для понимания эволюции трансмиссивных раковых заболеваний.

«Используя Hydra oligactis, которая демонстрирует спонтанное развитие опухоли, которая в некоторых штаммах стала передаваться вертикально, это исследование представляет собой первое экспериментальное наблюдение эволюции трансмиссивной опухоли, — пишут авторы. — Таким образом, эта работа вносит вклад в понимание условий возникновения трансмиссивного рака и его краткосрочных последствий».

Ученые собрали 50 гидр из озера Монто во Франции и создали им условия для жизни в лаборатории. Чтобы гарантировать высокую скорость развития опухоли, почкование и, следовательно, повышенные шансы на передачу рака, исследователи кормили некоторые экземпляры чрезмерным количеством личинок морской креветки пять раз в неделю, имитируя условия, которые вызвали развитие опухоли в предыдущем исследовании.

Девятнадцать из этих перекормленных гидр, у которых через два месяца появились опухоли, были отобраны, а их почки собраны и выращены в тех же условиях. Исследователи проследили за этим процессом на протяжении пяти «поколений». Чтобы убедиться, что опухоли передаются от родителей, а не возникают спонтанно в каждом поколении, исследователи изучили здоровых потомков гидр.

У гидр, родители которых страдали от опухолей, вероятность развития опухолей была в четыре раза выше, чем у тех, чьи родители не страдали от опухолей, несмотря на то, что все гидры были генетически идентичны. Таким образом, исследователи подтвердили, что опухоли действительно могут возникать у H. oligactis, и что скорость их передачи может увеличиваться со временем.

Они также заметили, что пятое поколение гидр начало демонстрировать изменения по сравнению со здоровыми особями. Они стали усиленно размножаться до того, как опухоль успела развиться, а после появления опухоли размножение замедлялось.

Тиссо и ее коллеги отмечают, что редкость трансмиссивных раков может быть обусловлена скорее отсутствием подходящих условий окружающей среды для их распространения, поскольку, по крайней мере в данном исследовании, приобретение трансмиссивности, похоже, не является проблемой для опухолевых клеток.

Если это так, заключают авторы, то «крайне важно учитывать эти аспекты при изучении экосистем, нарушенных деятельностью человека, поскольку они потенциально могут изменять условия, благоприятствующие распространению трансмиссивных раков».

До этого стало известно, что производители лекарств делают ставку на то, что доставка радиации непосредственно к опухолям станет следующим большим прорывом в борьбе с раком. Bristol Myers Squibb, AstraZeneca, Eli Lilly и другие фармацевтические компании потратили около $10 млрд на сделки по приобретению или сотрудничеству с производителями радиофармацевтических препаратов, чтобы получить в свое распоряжение технологию, которая может стать эффективным средством против различных видов онкологических заболеваний.