В ходе эволюции слоны получили дополнительные копии гена, борющегося против опухолевых клеток, — это объясняет, почему эти млекопитающие практически не болеют раком. Исследования на данную тему опубликовано в журнале Journal of the American Medical Association и на сайте препринтов bioRxiv.org.
О неуязвимости слонов к раку впервые задумался в 1970-х британский эпидемиолог Ричард Пето. Он известен как автор одноименного парадокса: хотя у крупных животных (слонов и китов) в организме больше клеток, случайных мутаций, повышающих риск развития рака, у них меньше, а не больше, чем у человека.
Теперь ученые нашли очевидное объяснение парадоксу Пето: в геноме слонов имеется 20 копий гена TP53, в то время как у людей и других млекопитающих — только одна. Этот ген-супрессор опухолей видит, когда поражается ДНК клеток, и начинает вырабатывать белок p53, который или чинит «больные» клетки, или убивает их, не давая раку распространяться по организму.
К этому открытию ученые пришли не сразу: в 2012 году ведущий автор первой статьи, онколог-педиатр Джошуа Шиффман (Joshua Schiffman), впервые услышал о парадоксе Пето на лекции биолога Карло Мэли (Carlo Maley). Поскольку Шиффман лечил предрасположенных к раку (из-за отсутствия одного из двух аллелей гена TP53) детей, ему пришла в голову идея проверить, как этот ген работает у слонов. Вместе с Мэли они взяли анализ крови у обитателей зоопарка в Солт-Лейк-Сити, чтобы проверить, как белок p53 действует в белых кровяных тельцах.
Оказалось, что у слонов создаются лишние копии белка p53. Что еще важнее, в клетках этих животных в ответ на повреждение ДНК механизм контролируемого самоуничтожения (апоптоза) включается гораздо чаще, чем у людей. В ходе эволюции клетки слонов научились не ремонтироваться, а убивать себя, блокируя возникновение злокачественных опухолей, считает Шиффман.
В том же 2012 году другой ученый, генетик Винсент Линч (Vincent Lynch), готовился к лекции на тему парадокса Пето и решил проверить геном слона на предмет TP53 — поиск сразу указал на 20 копий. Группа Линча, работавшая с клетками кожи слонов из зоопарка Сан-Диего, пришла к тем же выводам, что и Шиффман.
Кроме того, множество копий TP53 нашли в геноме двух вымерших видов мамонта, но всего одну копию — у близких родственников слоновьих (ламантинов и даманов). По мнению Линча, лишние копии появлялись по мере увеличения размеров предков слонов.
Однако другие исследователи считают, что геномом TP53 система защиты слонов от рака не ограничивается. Более того, непонятно, насколько этот механизм может помочь людям. «Что было бы, если бы слоны начали курить и есть нездоровую пищу? Смогли бы они сохранить неуязвимость к раку? Вряд ли», — заявила биолог-онколог Мэл Гривс (Mel Greaves).