Заразный рак собак обвинили в многократной краже митохондрий
Трансмиссивная венерическая опухоль собак – одна из нескольких известных науке заразных злокачественных опухолей. По сути, это отдельный организм, паразитирующий на хозяевах и передающийся от одного к другому. Одним из секретов его выживаемости может оказаться странная способность захватывать чужие митохондрии.
Около 11 тыс. лет назад одна собака стала практически бессмертной. Одна из ее клеток превратилась в раковую и дала начало опухоли. Одна из клеток опухоли потеряла некоторые маркеры на поверхности, приобрела другие и получила возможность передаваться между особями половым путем, став заразной. Передаваясь от животного к животному, линия этих клеток продолжает жить и сейчас в виде трансмиссивной венерической опухоли собак (Canine Transmissible Venereal Tumor, CTVT). К нашему времени CTVT распространилась на все континенты и превратилась в странный и опасный «организм», который можно встретить по всему миру.
Впервые описание опухоли было сделано Мстиславом Новинским в 1870-х. Однако ее природу удалось установить только в 2006 году, после того как британские биологи Робин Вайс (Robin Weiss) и Клаудио Маргив (Claudio Murgia) провели генетический анализ опухолей, полученных у десятков собак, и показали, что эти клетки ближе друг к другу, чем к клеткам самих животных-хозяев. Иначе говоря, в отличие от обычного рака, CTVT развиваются не из клеток самого больного, а являются потомками своего собственного предка.
За тысячи лет существования опухоль заметно изменилась, накопив несколько миллионов мутаций. Еще в 2011 году обнаружилось, что некоторые ее разновидности заимствовали митохондрии у хозяев и сохранили их в новых поколениях, передаваясь следующим жертвам. В новой работе биологов из Кембриджского университета продемонстрировано, что такое происходило далеко не один раз. Сообщение об этом публикует журнал eLife.
Команда ученых под руководством Элизабет Марчисон (Elizabeth Murchison) провела самый масштабный на сегодняшний день анализ CTVT, изучив митохондриальную ДНК (мтДНК) в общей сложности 449 опухолей, полученных у собак из десятков стран мира. Им удалось показать, что по составу своих мтДНК они распадаются на пять групп, указывая минимум на пять случаев заимствования митохондрий у клеток хозяев. Более того, возраст всех пяти митохондриальных линий оценивается не более чем в 1700 лет. Значит, за время своей эволюции CTVT утерял собственные митохондрии и обзавелся новыми и разными – в зависимости от линии.По словам Элизабет Марчисон, пока неизвестно ни как именно этот странный обмен происходил, ни зачем это было нужно. Возможно, он позволил CTVT поддерживать работоспособность митохондрий, ДНК которых слишком мала и слишком изменчива, и могла опасно мутировать в быстро размножающихся клетках опухоли. Чтобы митохондрии не перестали функционировать вовсе, их пришлось отобрать у хозяев.
Особенности географического распространения пяти линий CTVT могут раскрыть некоторые пока неизвестные детали истории и самих собак – а с ними и людей. В частности, одна из них давно и широко встречается по всей Евразии, однако ее появление в Америке датируется примерно 500 лет назад, совпадая с периодом колониальных захватов Нового Света. Еще одна линия CTVT распространена вдоль древних торговых путей по берегам Атлантического и Индийского океанов.