П одобните на медузи същества, наречени хидри, могат да развият тумори, ако се прехранват, които от своя страна могат да се предадат на клонираното им потомство.
Ново изследване на този странен феномен не само разкрива подробности за процеса при хидрите, но и подобрява разбирането ни за предаваните форми на рак като цяло.
Въпреки че туморите са неизбежен риск от съществуването на многоклетъчно същество, за щастие има малко примери за рак, който може да се предава между индивидите. Най-известните са два, които засягат тасманийския дявол, друг случай засяга кучетата, а 11 се наблюдават при двучерупчестите.
Разбира се, ние искаме да разберем как изобщо се появяват заразните ракови заболявания; а именно, за да избегнем по някакъв начин да ги предизвикаме в собствения си вид, но и с надеждата да предпазим други същества от ужасните страдания, на които са подложени тасманийските дяволи поради заболяването им от тумор на лицето.
Но всички тези известни случаи на трансмисивни ракови заболявания са били добре установени по времето, когато сме разбрали за тях, така че еволюционният еколог Софи Тисо от Френския национален център за научни изследвания (CNRS) и нейният екип е трябвало да предприемат различен подход за проследяване на произхода на заразните ракови заболявания.
Удобно е, че едно сладководно същество, родствено на медузите и морските анемони, спонтанно развива тумори в лабораторен експеримент преди 15 години в отговор на прехранване.
Hydra oligactis, сладководно същество, свързано с медузите и морските анемони, което се смята за „безсмъртно“ в много отношения, се размножава безполово, като се клонира чрез образуване на малки пъпки, които се отделят и израстват във физически отделно, но генетично идентично същество.
Това, както и склонността му да образува тумори в лабораторни условия, показва потенциал за изследване на генетиката на развитието на рака. Тисо и колегите му си поставят за цел да покажат колко ценен може да бъде този модел за разбиране на еволюцията на трансмисивните ракови заболявания.
„Използвайки Hydra oligactis, която проявява спонтанно развитие на тумори, които при някои щамове се предават вертикално, това изследване представя първото експериментално наблюдение на еволюцията на трансмисивен тумор“, пишат авторите.
„Следователно тази работа е първият принос към разбирането на условията за възникване на трансмисивни ракови заболявания и техните краткосрочни последици за гостоприемника.“
Те събират 50 хидри от езерото Монто във Франция и ги подготвят за живот в лабораторията.
За да гарантират висок процент на развитие на тумори, бутонизация и по този начин повишени шансове за предаване на тумори, изследователите хранят някои от тези полипи с прекомерно количество ларви на солена скарида пет пъти седмично, имитирайки условията, които са предизвикали развитието на тумори в по-ранно проучване.
Деветнадесет от тези прехранени хидри, които след два месеца бяха с издути тумори, бяха избрани и техните пъпки бяха събрани и отгледани при същите условия. Изследователите проследяват този процес през пет „поколения“ на туморообразуващи клонови пъпки, като ги избират от техните връстници без тумори, за да създадат следващото поколение.
За да се уверят, че туморите се предават от родителите, а не възникват спонтанно във всяко поколение, изследователите разглеждат потомците на безракови хидри. При хидрите с родители, които са имали тумори, вероятността да развият тумори е четири пъти по-голяма, отколкото при тези, чиито родители не са имали тумори, въпреки че всички хидри са били генетично идентични.
Чрез всичко това изследователите потвърждават, че туморите наистина могат да бъдат предизвикани при H. oligactis и че степента на предаване може да се увеличи с течение на времето.
Те също така забелязват, че петото поколение хидри, носещи трансмисивни тумори, започва да показва промени в жизнените характеристики в сравнение с техните колеги без тумори. Те са увеличили инвестициите си в асексуално размножаване, преди туморът да е имал възможност да се развие, като след появата на туморите пъпкуването се е забавило.
Това изглежда върви ръка за ръка с друга промяна, при която смъртността на пъпките е по-висока след появата на туморите.
„Тези модификации предполагат приспособяване на жизнените характеристики на гостоприемника, за да се компенсират разходите на тумора, като се произвеждат повече пъпки, когато е по-вероятно те да оцелеят и да останат без тумор“, пишат Tissot и колегите му.
Те отбелязват, че оскъдността на трансмисивните ракови заболявания може да се дължи по-скоро на липсата на подходящи условия на средата за тяхното разпространение, тъй като поне в това изследване придобиването на трансмисивност изглежда не е проблем за туморните клетки.
Ако това е вярно, заключават те, „от решаващо значение е да се вземат предвид тези аспекти при изучаването на екосистемите, нарушени от човешката дейност, тъй като те потенциално биха могли да променят условията, които благоприятстват разпространението на трансмисивните ракови заболявания“.
Това изследване е публикувано в Proceedings of the Royal Society B.
