Sloni a velryby mají v genech „štít“ proti rakovině. Povede se ho jednou využít i u lidí?

Velryby dokázaly dát díky svým genům vale rakovině. Poznáváním toho, jak to dokázaly, bychom třeba jednou mohli najít ochranu i proti lidským typům rakoviny. Foto: goodfreephotos.com

Rakovina je dnes podle údajů Světové zdravotnické organizace druhou nejčastější příčinou úmrtí u lidí. Bývá spojována s vysokým věkem a také hmotností – to však neplatí napříč živočišnou říší. Ačkoliv rakovinou trpí i psy, plazi či ptáci, jen velmi zřídka se objevuje u slonů a velryb. Ti si v průběhu evoluce dokázali vyvinout mechanizmy, které je před rakovinou chrání. Pokud by se nám je povedlo prozkoumat, mohly by být inspirací také pro boj s onkologickými chorobami u lidí.

 

Přestože je dnes rakovina onemocněním, jehož prevalence oproti minulosti roste, ve skutečnosti jde o chorobu, která člověka trápí již celé věky. Vůbec nejstarší důkaz o onkologickém onemocnění lidských předků je starý 1,7 milionu let a pochází z jihoafrické jeskyně. Ostatky z dob úsvitu lidstva nesou známky osteosarkomu, což je agresivní typ rakoviny kostí. Lidé a jejich blízcí příbuzní ale rozhodně nejsou jediní, u koho se může rakovina rozvinout. Tyto choroby jsou jednou z nejčastějších příčin úmrtí u psů a koček, postihnout ovšem mohou také některé ptáky, plazy či ryby – a podle nedávných poznatků rakovina zřejmě trápila dokonce i dinosaury.

Co vlastně za onkologickým onemocněním stojí? Vyšší věk nebo i váha mohou podle odborníků přispět k tomu, že buňky v těle začnou abnormálně mutovat, růst a nekontrolovatelně se množit způsobem, který organizmus poškozuje. Čím déle žijeme, tím více času přitom mají buňky k tomu, aby zmutovaly, a zároveň s tím, jak tělo stárne, jsou jeho buňky k mutacím náchylnější. Čím více k tomu člověk váží (a podle některých vědců i měří), tím více je buněk, které může škodlivá mutace postihnout.

Tyto korelace ale neplatí u všech druhů zvířat. Například sloni, sviňuchy nebo velryby onemocní rakovinou velmi zřídka, a to navzdory své velikosti a dlouhému životu. Vědci se snaží přijít na to, proč tomu tak je, a přemýšlejí, zda by odolnost těchto zvířat vůči onkologickým chorobám mohla napomoci v boji proti rakovině u lidí. Nový výzkum publikovaný v časopise Molecular Biology and Evolution se proto pokusil zjistit, díky čemu rakovina nepostihuje velryby. Odborníci ze Severoarizonské univerzity ve Flagstaffu, Arizonské státní univerzity v Tempe a z dalších institucí získali svolení analyzovat vzorek kůže samice plejtváka dlouhoploutvého jménem Salt. Ta se často pohybuje u pobřeží Massachusetts, kde je už od poloviny 70. let oblíbeným objektem vědců i pozorovatelů velryb, díky čemuž je o ní k dispozici velké množství dat.

Velrybí geny umí lépe udržet zdravé buňky

Výzkumný tým v čele s docentem Marcem Tollisem ze Severoarizonské univerzity provedl sekvencování DNA a RNA, aby zmapoval Saltin genom. Když byla analýza dokončena, porovnali výzkumníci údaje o genetickém vybavení dalších savců včetně deseti dalších kytovců. Podařilo se přitom zjistit, že některé části genomu, konkrétně ty, které obsahují geny regulující buněčný cyklus, proliferaci a proces vnitrobuněčné opravy DNA, zejména udržování zdravých buněk, se u velryb vyvinuly rychleji než u jiných savců, zatímco geny odpovědné za udržování buněk při rakovině u lidí mutují. Další odlišnost velryb spočívá v tom, že mají mnoho duplikací genů, které nádory potlačují, a také genů preventivně působících proti vzniku a rozvoji rakoviny.

„Podle toho jsou velryby mezi savci výjimečné v tom, že aby se mohly vyvinout do obří velikosti, musí tyto „udržovací“ geny, které jsou evolučně konzervovány a běžně zabraňují rakovině, držet krok a zajistit životaschopnost druhu. Zjistili jsme také, že kromě rychlejšího vývoje s rakovinou spjatých částí velrybího genomu se u těchto savců časem nahromadilo mnohem méně mutací, což naznačuje pomalejší tempo mutací,“ vysvětluje podle Medical News Today Tollis.

Velryby ovšem nejsou jediní savci, jejichž těla umí s rakovinou úspěšně bojovat. Loni publikovaná studie se zaměřovala na to, kde je příčina odolnosti u slonů. Vypadá to přitom, že tito tlustokožci mají geny, které lépe brání tomu, aby se u nich onemocnění rozvinulo. Takovým genem se sice lidé pyšní také, jenže na rozdíl od slonů, kteří ho mají ve 20 kopiích, my se s ním můžeme pochlubit jenom jednu.

Biodiverzita se hodí i při boji s rakovinou

Proč ale vlastně vědci velryby a jiná zvířata odolná vůči rakovině studují? Podle odborníků zjištěné informace naznačují, že se v přírodě různé druhy vyvinuly po svém, aby onkologické choroby udržely na uzdě. Když porozumíme mechanizmům, které na tom mají zásluhu, můžeme v budoucnu přijít s preventivními strategiemi a protinádorovými terapiemi, které budou účinné v boji s lidskými typy rakoviny.

„Příroda nám ukazuje, že změny na genech souvisejících s rakovinou jsou v souladu se životem. Další otázkou je, které z těchto změn předcházejí rakovině, a zda zjištění dokážeme přeměnit v preventivní opatření u lidí,“ říká spoluautor studie Carlo Maley, ředitel arizonského Onkologického a evolučního centra. Tým zároveň věří, že i zmapování způsobů, jak se u různých druhů zvířat vyvíjí rakovina, nám může pomoci zjistit, že tato onemocnění jsou dlouho přítomnou hrozbou, která ovšem není bez řešení.

„Naším cílem je nejen naučit se v přírodě lepší onkologické terapie, ale také poskytnout veřejnosti nový pohled na toto onemocnění. To, že se velryby a sloni vyvinuli tak, že s rakovinou umí bojovat, a že jí trpěli už dinosauři, naznačuje, že rakovina byla selektivním tlakem po mnoho milionů let evoluce a že byla vždy s námi. Doufáme, že to může změnit pohled na onemocnění, které může být bolestivé a osobní. Také díky tomu můžeme více docenit biodiverzitu – a při našem současném, v pořadí na Zemi šestém masovém vymírání potřebujeme pro ochranu všechny důvody, které jen můžeme mít,“ dodává Maley.

Tým by přitom v budoucnu rád dotáhl svůj výzkum ještě dále. Plánuje proto laboratorní pokusy s velrybími buňkami, při nichž se bude snažit vyvinout prototyp onkologického léku založeného na obranných biologických mechanizmech vodních savců.

-mk-