Биологи выявили причину устойчивости голых землекопов к раку

Голые землекопы не блещут красотой, но зато проявляют устойчивость к боли, раковым опухолям и повышенным концентрациям углекислого газа, а также отличаются самой большой продолжительностью жизни среди грызунов
(фото Vick/University of Rochester).

Читайте нас в Telegram

Голые землекопы — удивительные грызуны. По человеческим меркам они крайне уродливы, но при этом нам есть чему позавидовать: у этих существ очень продолжительный срок жизни, они не чувствуют боли от химических и термических ожогов, но самое удивительная их особенность состоит в устойчивости к раку. Биологи решили разобраться, чем же обусловлено такое везение голых грызунов.

Оказывается, секрет их устойчивости к раку состоит в том, что в их организме содержатся сложные сахара, которые удерживают клетки от нагромождения в опухоли. Можно ли на основе такого сахара создать лекарство от рака для людей — пока неясно.

Биологи определили, что сложные сахара содержатся в так называемом внеклеточном матриксе грызунов, структуре, заполняющей пространство между клетками. Это уже шаг навстречу пониманию рака: оказывается, внеклеточный матрикс играет существенную роль в образовании опухолей.

Голые землекопы не блещут красотой, но зато проявляют устойчивость к боли, раковым опухолям и повышенным концентрациям углекислого газа, а также отличаются самой большой продолжительностью жизни среди грызунов (фото Vick/University of Rochester).

Предыдущие работы в этой области были направлены на изучение раковых опухолей у мышей, которые живут в среднем всего по четыре года и проявляют склонность к этому заболеванию. Вера Горбунова и Андрей Селуанов из университета Рочестера (University of Rochester) решили взглянуть на ситуацию под другим углом. Они наблюдали за 20 различными грызунами в течение их жизни, уделяя особое внимание долгожителям.

Бобры и серые белки отличаются особенно долгой жизнью (в среднем 20 лет), но голые землекопы побили их рекорд на треть: их продолжительность жизни составляет около 28 лет. И это при том, что размерами они обладают несколько меньшими, чем другие грызуны-долгожители. Ещё одной удивительной особенностью голых землекопов является их социальная структура, подразумевающая наличие всего одной самки-производительницы на всю колонию. По словам Горбуновой, все эти открытия, сделанные в ходе предыдущих исследований очень помогли ей и её коллегам в работе.

Поначалу биологи терялись в догадках, не понимая, где именно искать причину устойчивости голых землекопов к раку. Но затем они рассмотрели небольшой кусочек ткани грызуна под микроскопов и заметили, что их клетки держатся поодаль друг от друга, в отличие от клеток других млекопитающих, склонных к нагромождению. Позднее учёные заметили, что исследуемая ткань стала чрезвычайно липкой, притом настолько, что изучать её было уже очень трудно. Как только эту слизь удалили, клетки начали быстро нагромождаться, создавая потенциальную опухоль. Стало понятно, что эта вязкая жидкость ответственна за разделение клеток в организме грызуна, и тогда учёные решили, что за липкость этого вещества ответственна гиалуроновая кислота, содержащаяся во внеклеточном матриксе.

Молекулярная структура гиалуроновой кислоты, содержащейся в межклеточном матриксе всех животных (иллюстрация Wikimedia Commons).

Гиалуроновая кислота содержится в организме всех животных. Она выполняет функцию увлажнения соединительных тканей и является важнейшим компонентом кожи и хрящей. Это вещество часто используют в производстве косметической продукции, добавляя его в лосьоны и кремы. Некоторые учёные даже приписывали различным формам гиалуроновой кислоты роль в стимуляции образования раковых опухолей, но то, что она как раз препятствует их появлению, никто ранее не думал.

Но у голых землекопов даже гиалуроновая кислота оказалась необычной. Каждая молекула этого вещества у них была в пять раз больше, чем у других грызунов и даже человека. Исследователи выяснили, что ферменты, ответственные за разрушение сахаров в организме землекопов, не очень активны, из-за чего эти вещества могут накапливаться в межклеточном матриксе в очень крупных дозах. Горбунова и её коллеги пишут в пресс-релизе, что такое количество гиалуроновой кислоты эти грызуны приобрели в процессе эволюции для того, чтобы их кожа стала достаточно эластичной и не разрывалась, когда животное пытается пролезть по узкому проходу. Изначально цели борьбы с раком у природы, скорее всего, не было.

Чтобы подтвердить причастность сахаров к устойчивости голых землекопов к раку, учёные провели лабораторный эксперимент. Сначала они подвергли клетки грызуна воздействию вирусных белков, которые подавляли активность генов-супрессоров опухолей. Признаков рака клетки по-прежнему не проявили. Затем биологи повысили активность ферментов, разрушающих сахара, и лишь тогда клетки начали скапливаться, образовывая потенциальную опухоль. Об этом эксперименте и его результатах сообщается в статье Горбуновой и её коллег, опубликованной в журнале Nature.

Биолог Карло Мейли (Carlo Maley) из Калифорнийского университета предложил сценарий дальнейшего исследования: "Следующим шагом необходимо будет внедрить ген голых земелекопов, ответственный за формирование гиалуроновой кислоты с высоких концентрациях, в ДНК мышей и посмотреть, будут ли они проявлять такую же устойчивость к раку".

Также по теме:
Учёные обнаружили ещё один пример успешной борьбы с раком в дикой природе 
Учёные сделали в животе мышей окна для наблюдения за раковыми клетками  
Найдено вещество, уменьшающее все виды злокачественных опухолей 
Учёные нашли стволовые клетки раковых опухолей 
Ученые собираются лечить рак табаком

Сегодня