Сер Річард Пето, англійський статистик і епідеміолог з Оксфорда, присвятив своє життя дослідженню раку. Він був удостоєний лицарського звання за медичні висновки, які встановили прямий зв'язок між курінням і раком. У 1977 році він представив статистичну загадку, яка підкреслює невідповідність між очікуваною та фактичною частотою раку у великих тварин, як повідомляв Ukr.Media .
Рак, або злоякісна пухлина, розвивається в результаті мутації нормальних клітин під час їх ділення. Масивні тіла китів і слонів часто діляться клітинами, і за статистикою вони повинні піддатися раку ще до народження. Однак, оскільки слони та кити існують, це явище стало відомим як парадокс Пето.
Загадка еволюції
У межах виду це типово функціонує. Більші породи собак мають більшу захворюваність на рак порівняно з меншими. Навіть серед людей чоловіки, будучи більшими за жінок, мають вищий рівень смертності від раку.
Проте, порівнюючи різні види тварин, виявляється цікава деталь. Слони, незважаючи на те, що вони в десять разів більші за людей, хворіють на рак у п’ять разів рідше, ніж люди, тоді як у китів, які навіть більші, рак майже викорінений. Як це можна пояснити?
На перший погляд це виглядає неправдоподібно. Більший організм має набагато вищу швидкість поділу клітин порівняно з людиною, під час цього процесу відбуваються мутації. Хоча фундаментальні механізми відновлення ДНК (відновлення клітин) у ссавців схожі, їх ефективність і регуляція можуть значно відрізнятися в різних видів. Тож чому люди та собаки хворіють на рак, а слони та кити – ні, коли за логікою все має бути навпаки?
Дослідники припускають, що це явище можна з’ясувати за допомогою еволюційних механізмів і унікальних характеристик розвитку пухлин у великих тварин. Приблизно 600 мільйонів років тому, з появою багатоклітинності, тварини почали прагнути до більших розмірів з кожним поколінням, отже, збільшуючи ризик пошкодження клітини з кожним поділом.
Простіші організми, як правило, мають легшу регенераційну здатність. Наприклад, якщо губку розділити на 10 000 частин, вийде 10 000 нових губок. Дощовий черв’як може відродити новий хвіст, якщо його розрізати навпіл. Ящірка може скинути хвіст і відростити новий, хоч і меншого розміру. У ссавців, однак, рани гояться рубцями, і повна регенерація неможлива. По суті, в організмах, які мають кінцевий розмір і форму, як тільки з’являються ракові клітини, немає засобів для їх усунення, оскільки вони не можуть відроджуватися ні частково, ні повністю.
роздільна здатність
Однак слони і кити розробили механізми боротьби з раком. Сучасні знання вказують на те, що ссавці мають численні гени, здатні пригнічувати рак. У той час як люди мають значну кількість таких генів, слони мають унікальну особливість — приблизно 20 копій гена TP53, на відміну від людей, які мають лише одну копію цього життєво важливого протиракового гена. Ця генетична перевага знижує ймовірність раку у слонів приблизно в п’ять разів порівняно з людьми.
Дослідження на китах виявили, що основним геном, відповідальним за захист від раку, є ген TP53, який пригнічує поділ мутованих клітин. Іншими словами, незважаючи на інтенсивний поділ клітин, що відбувається в тілі кита, цей процес ретельно регулюється, на відміну від людини.
Крім того, різні види китоподібних також демонструють збільшену кількість копій гена TP53 та інших генетичних адаптацій, які покращують їх здатність боротися з потенційно раковими клітинами, незважаючи на значні розміри їхнього тіла.
Незважаючи на те, що ген TP53 був виділений, важливо визнати, що стійкість до раку виникає через взаємодію кількох генів і біологічних процесів, а не лише від одного гена.
Чому ця еволюційна «зброя» не може бути використана для боротьби з раком
Найбільш простим підходом до перемоги над раком було б використовувати еволюційну перевагу — шляхом інтеграції кількох копій протиракового гена в геном. Однак було виявлено, що організм повинен обміняти своє «безсмертя» від раку на фертильність або репродуктивну здатність. Наприклад, і горбаті кити, і люди мають порівнянну тривалість життя, але люди можуть народжувати значно більше потомства, ніж кити.
Інша ілюстрація: миші часто піддаються раку і мають меншу тривалість життя, ніж люди, але вони дуже плідні. Експерименти із введенням додаткових копій протиракових генів у лабораторних мишей виявили складний зв’язок між стійкістю до раку та різними біологічними процесами, включаючи старіння та репродуктивну здатність. Коли в їхній геном було включено додаткові протиракові гени, ці миші продемонстрували підвищену здатність пригнічувати ракові пухлини, але почали швидко старіти, що призвело до зменшення можливостей для народження потомства.
Зв’язок між фертильністю та резистентністю до раку є складною сферою досліджень, яка наразі розглядається більше як гіпотеза, що потребує подальшого дослідження.
Загалом, зараз неможливо перехитрити природу, але хто знає, які ще відкриття можуть зробити вчені. Можливо, одного разу людство справді знайде спосіб перемогти рак.
Джерело: ukr.media