Афина Актипис - Клетка-предатель. Откуда взялся рак и почему его так трудно вылечить

Проблема трансмиссивных раковых опухолей затронула не только сухопутные, но и водные формы жизни. На самом деле они могут быть гораздо большей проблемой для водных организмов, таких как моллюски, которые постоянно контактируют с потенциально раковыми клетками, плавающими в воде вокруг них. Двустворчатые моллюски, класс водных беспозвоночных, включающий моллюсков, мидий, морских гребешков и устриц, встречаются как в пресной, так и в соленой воде. Они являются фильтратами — питаются мелкими плавающими организмами, отфильтровывая их из воды, — а значит, для поимки добычи им не нужны ни голова, ни рот, ни способность самостоятельно перемещаться. Они просто лежат на камнях или зарываются в подводные отложения, извлекая из омывающей их воды все необходимые для выживания питательные вещества.

Проблема в том, что вместе с водой к ним внутрь могут попадать и свободноплавающие раковые клетки. Двустворчатые моллюски зачастую живут колониями, состоящими из генетически похожих особей, в результате чего раковые клетки, отслоившиеся от одного моллюска, могут попасть вместе с водой в другого поблизости.

Иммунная система двустворчатых моллюсков состоит из нескольких уровней защиты: внешней раковины, слизистых оболочек и системы активации кровяных клеток под названием гемоциты, которые играют важную роль в обнаружении потенциальной инфекции и реагировании на нее. В идеале гемоциты помогают защищать двустворчатых моллюсков от инфекции, однако, к сожалению, они также подвергают их риску смертельного рака наподобие лейкоза, который развивается при чрезмерно активной пролиферации гемоцитов. На сегодняшний день такие напоминающие лейкоз виды рака были обнаружены по меньшей мере у пяти различных видов двустворчатых моллюсков. Майкл Метцгер, морской биолог из Тихоокеанского Северо-Западного научно-исследовательского института (который в то время работал в лаборатории морского биолога Стива Гоффа), подозревал, что некоторые из этих видов рака были результатом передачи раковых клеток от одной особи другой. Метцгер стал искать признаки клеток трансмиссивного рака у пяти видов моллюсков, достоверно подверженных раку по типу лейкоза. В каждом случае удалось установить связь между болезнью и заразными раковыми клетками. Метцгер даже обнаружил, что в одном из случаев рак передавался между разными видами моллюсков. Он предположил, что все виды рака по типу лейкоза у двустворчатых моллюсков могут быть связаны с передачей раковых клеток между особями.

Распространенность трансмиссивного рака у моллюсков также ставит под сомнение расхожее мнение о редкости заразного рака в природе и в истории жизни на нашей планете. Метцгер, равно как и я, думает, что заразный рак оказывал давление отбора на организмы с самого зарождения многоклеточной жизни. Возможно, мы не так часто встречаем трансмиссивный рак по той простой причине, что многоклеточные формы жизни находились под сильнейшим давлением отбора, способствовавшим появлению эффективных механизмов защиты от него, например за счет развития различных иммунных барьеров. При сбое в работе иммунной системы заразные раковые клетки могут прижиться и размножиться.

Известно, что двустворчатые моллюски восприимчивы к заразному раку из-за обитания в воде и специфического способа питания. Кроме того, у них, как у беспозвоночных, иммунная система отличается от нашей. На поверхности их клеток отсутствуют молекулы ГКГС, и мы лишь начинаем понимать, как именно иммунная система защищает их от внешних угроз.

Метцгер предположил, что двустворчатые моллюски могут использовать систему идентификации чужеродных клеток наподобие той, что реализована у асцидий: речь идет о так называемой системе слияния/гистосовместимости (Fu/HC). Этот механизм помогает защищать асцидий от паразитизма стволовых клеток, который может произойти, когда неродственные асцидии сливаются вместе, и клетки одной особи начинают размножаться в тканевых нишах стволовых клеток другой.

Проблема трансмиссивного рака у двустворчатых моллюсков, возможно, не сильно отличается от других проблем, которые приходится решать многоклеточным организмам для своей защиты от вторжения чужеродных клеток. Как мы уже видели ранее, на протяжении всей своей эволюции многоклеточной жизни приходилось решать проблему паразитизма стволовых клеток и родственного ему явления — паразитизма зародышевой линии.