Какое животное не болеет раком вообще
В организме слонов на порядки больше клеток, чем у людей. Но они крайне редко болеют раком. Этот факт весьма удивителен, поскольку злокачественные опухоли возникают в результате неправильного деления клеток, и чем клеток больше, тем, теоретически, выше вероятность развития онкологии.
Кроме того, слоны живут достаточно долго – 60-70 лет, а возраст повышает риск клеточных мутаций, сообщает The Washington Post.
Отсутствие корреляции между размерами организма и предрасположенностью к раку известно как Парадокс Пето. Британский эпидемиолог Ричард Пето подметил эту особенность еще в 1977 году. Ученый пришел к выводу, что онкология почему-то поражает разные виды животных избирательно – некоторые почти не подвержены ей, у других же такой иммунитет отсутствует.
Ученые тщательно изучают эти межвидовые различия, чтобы понять, как развивается рак и есть ли способы предотвратить его у людей.
Группа исследователей из Университета Юты под руководством онколога Джошуа Шиффмана выяснила, что у слонов есть 40 копий гена TP53, который подавляет деление клеток перед тем, как они начнут разрастаться. У людей и некоторых видов животных – только две копии. Эксперты предположили, что такая особенность дает слонам уникальную возможность прервать деление мутировавших клеток в самом начале.
Свойство TP53 бороться с измененными клетками до того, как они переродятся в раковые, было известно давно. Но до исследований Шиффмана никто не предполагал, что у кого-либо может быть аж сорок копий этого гена – это можно назвать уникальной эволюционной стратегией.
Ученые также нашли у слонов и другие антираковые механизмы. Клетки животных иначе реагируют на вещества, повреждающие ДНК. Вместо того, чтобы попытаться восстановиться, они просто погибают. С точки зрения развития онкологии это гораздо более безопасный подход – клетки, пытающиеся исцелить себя, с большой вероятностью мутируют и становятся злокачественными. Группа Шиффмана определила три гена, которые отвечают за этот процесс.
Отметим, что слоны – не единственные животные, которых рак обходит стороной. В группу пониженного риска также входят голые землекопы, серые белки, лошади, киты и летучие мыши.
Конечная цель этих исследований – разработка новых способов борьбы с раковыми заболеваниями у людей. Возможно, это будут генная терапия, генная инженерия или фармакология. Ученые уже тестируют, способна ли гиалуроновая кислота голых землекопов предотвращать рак у других животных. Другие противораковые стратегии нуждаются в дальнейшем изучении, но, по словам Шиффера, потенциал явно есть.
Хоть человек и считает себя венцом природы, но мы с братьями нашими меньшими во многом похожи. Например, нас часто поражают одинаковые недуги – гастрит, цистит, стоматит, туберкулез, рак. Да-да, онкология встречается и у зверей, причем, довольно часто.
Какие животные чаще всего болеют раком
По словам нашего эксперта, онкология не лидирует, но входит в ТОП-10 звериных болезней, примерно 20% от общего числа хвостатых пациентов.
Чаще всего болеют раком грызуны. В домашнем содержании, когда не нужно заботиться о жилье, еде и защите от конкурентных особей, их иммунитет не способен бороться со злокачественными клетками в полную силу. Кроме того, грызуны и в целом-то живут недолго: среднестатистическая белая мышка в три года уже - дряхлая развалина. Вот почему эти животные редко заканчивают жизнь от старости. Обычно на закате дней они буквально обрастают опухолями и сгорают за считанные недели.
На втором месте в рейтинге раковых животных стоят кошки, а замыкают тройку лидеров – собаки.
- Вообще, картину заболеваемости может сильно искажать мода на животных. Например, несколько лет назад были популярны бойцовские породы псов, а сейчас предпочитают миниатюрных декоративных собачек. При этом кошек в целом заводят чаще, чем других питомцев, значит, и обращаться с ними по поводу онкологии будут объективно чаще, - поясняет Наталья Мезенцева .
Чем рак животных отличается от человеческого
У животных очень редко бывает гормонозависимый рак. Это значит, что выполняя, например, операцию по удалению опухоли молочной железы у кошки, нет никакого смысла профилактически вырезать зверюшке и яичники – в части онкологии эти органы репродуктивной системы не имеют гормональной связи. У собак есть гормонозависимые ткани молочной железы, но гормонозависимый рак тоже – большая редкость.
Отличаются раковые опухоли и на клеточном уровне – не зря медицинские и ветеринарные гистологи один и тот же клеточный материал часто интерпретируют по-разному.
А вот в чем животный и человеческий рак однозначно похожи, так в том, что болезнь в последние годы явно молодеет. И люди и звери стали чаще болеть в активном репродуктивном возрасте. Почему – ученые пока не нашли ответа на этот вопрос.
Каким видам рака подвержены животные
На первом месте – рак молочной железы. Далее идут вирусообусловленные лимфомы и злокачественные опухоли опорно-двигательного аппарата – различные саркомы.
Как и почему болеют онкологией животные Фото: Юлия СОЛНЦЕВА
Почему у животных возникает рак
Выделяют три основных причины рака у животных. Травмы, ушибы вызывают остеосаркомы. Такие заболевания, как иммунодефицит и вирусный лейкоз, часто приводят к лимфомам внутренних органов. Генетические мутации становятся причиной таких опухолей, как тимомы , мастоцитомы кожи, костно-хрящевые остеохондромы, опухоли нервных тканей и оболочек.
Может ли стресс стать причиной рака у животных
Еще как может. Особенно, это касается кошек.
- Кошка, в принципе, существо очень тонкой душевной организации, такая себе хрустальная ваза в мире животных. Когда она испытывает сильнейший стресс, вы можете даже не подозревать, что с ней происходит – внешне она, как правило, будет олимпийски спокойна и невозмутима, - делится наблюдениями Наталья Мезенцева.
В качестве реакции на сильный стресс у кошек часто (в 60% случаев) развивается идиопатический цистит – воспаление стенки мочевого пузыря, сопровождающееся кровотечением. На фоне стресса под воздействием кортизола и адреналина изменяется проницаемость оболочки мочевого пузыря, и она начинает кровоточить.
Как понять, что у животного рак
- Животные очень терпеливы по своей природе. По этой причине симптомы часто пропускаются хозяевами, а к специалистам обращаются уже, когда болезнь перешла в метастатическую стадию и опухоль легко прощупывается руками, - говорит эксперт.
Ветеринарные врачи настоятельно рекомендуют не игнорировать такие симптомы, как длительный отказ от еды, истощение, не проходящие в течение несколько дней, кашель и хрипы, снижение эстетических параметров шерсти (тусклость, проплешины или колтуны), физической активности.
- Если питомец не выходит встречать вас, не играет, прячется в темные места – это серьезный повод для беспокойства! – говорит эксперт
Как специалисты диагностируют рак у животных
Для начала достаточно простой консультации ветеринарного врача. Мастоцитомы кожи, венерические саркомы, плоскоклеточный рак слизистой рта специалист может прощупать руками или увидеть глазами. Кстати, по этой причине у короткошерстых и лысых животных рак чаще выявляется на ранних стадиях, чем у их лохматых собратьев.
Делается животным и УЗИ внутренних органов, КТ (компьютерная томография), МРТ (магнитно-резонансная томография) – при наличии в клинике необходимого оборудования. Из лабораторных методов диагностики проводится цитология и гистология клеточного материала – в крупных ветцентрах для этого есть все необходимое оборудование, а ветеринарные врачи обучены правилам забора биоматериала методом тонкоигольной биопсии.
Как лечат рак у животных
Также как и у людей. Хирургическое лечение проводится под общим наркозом (внутривенный, газовый и эпидуральная анестезия). Если в ветклинике предлагают по-быстрому провести вашему питомцу операцию под местным обезболиванием, то стоит всерьез задуматься о качестве предоставляемых здесь услуг, предупреждают эксперты.
В среднем операции длятся от 40 минут до полутора часов. Восстанавливается животное после хирургического вмешательства 1-2 недели.
Как и почему болеют онкологией животные Фото: Юлия СОЛНЦЕВА
Лучевое лечение животным тоже проводится, правда, крайне редко - в России есть всего 2-3 центра, оказывающих подобные услуги. Для радиотерапии используются обычное лучевое оборудование – никаких специальных аппаратов для животных не существует. Четвероногому пациенту дают гипнотики, которые не вводят в глубокий наркоз, а лишь кратковременно отключают сознание, и он лежит неподвижно на протяжении всей процедуры.
- Кстати, попасть иголкой в вены -ниточки животных – настоящее искусство, у них они намного тоньше даже, чем у детей, - пояснила Наталья Мезенцева.
И еще: удивительно, но шерсть после химии у животных не выпадает в отличие от волос у людей, когда это происходит почти в 99% случаев!
Сколько стоит лечение
Ветеринария не входит в зону обязательного медицинского страхования, все услуги там платные. Например, курс хирургического лечения рака у животных в Барнауле может стоить от 1500 до 15 000 рублей. Курс химиотерапии рассчитывается без учета противоопухолевых препаратов (их хозяева покупают сами), в стоимость, как правило включаются препараты для паллиативной помощи – электролиты, противорвотные, метаболики.
Разбег цен зависит от объема работ, качества расходных материалов, состава ассистентской бригады, наличия стационара временного пребывания. Впрочем, эксперты советуют при выборе ветеринарного врача для своего пациента ориентироваться в первую очередь на профессиональную репутацию специалиста и отзывы клиентов.
- Цена не должна быть главным критерием выбора, ведь дорого, равно как и дешево, может в итоге оказаться одинаково плохо, - говорит Наталья Мезенцева.
Как часто животные умирают от рака
Существует ли паллиативная помощь для четвероногих
В основе работы любого Айболита, как и человеческих врачей, лежит принцип гуманности.
- Тяжелобольным животным мы назначаем обезболивающие или лекарства, снижающие стрессовую нагрузку, оптимизируем режим питания, чтобы хоть как-то улучшить их качество жизни, - говорит Наталья Мезенцева.
Какие обследования нужно проводить питомцу
Это зависит от продолжительности жизни животного, ведь рак чаще развивается в пожилом возрасте. Для крупных собак часто 9 лет - уже возрастной предел, а вот маленькие собачки могут доживать и до 20 лет. Средняя продолжительность жизни кошек - 15 лет.
В перечень обследований входит визуальный осмотр, на котором врач может выявить, в том числе, и предпосылки для развития онкопатологий. Из инструментальных исследований стоит пройти УЗИ внутренних органов, рентгенографию легких.
Кстати
Можно ли заразиться раком от мясных пород животных, болеющих раком, - птицы, свинины, говядины?
Читайте также:
Дешевые очки и татуировки: что провоцирует рак глаз и как он лечится
У животных опухоли находят гораздо чаще, чем у людей
Ольге Половинкиной 25 лет. Шесть из них она работает ветеринаром в тюменской клинике
Фото: Ирина Шарова
Почему животные болеют раком
Факторы развития онкологии у животных схожи с причинами развития опухолей у человека. Но точно утверждать, что именно такая-то причина спровоцировала рак у кошки или собаки, нельзя. Природа заболевания до конца не исследована. Известно лишь, что риск образования раковых опухолей увеличивается с возрастом. Свое влияние оказывают и условия жизни — окружающая среда, воздействие ультрафиолетовых лучей, изменение гормонального фона, постоянное травмирование тканей. А вот плохое питание, уверены ветеринары, не может спровоцировать онкологию. Зато оно обязательно аукнется заболеваниями желудка, печени или почек.
Так выглядят почки животного, умершего от онкологии
Фото: Ирина Шарова
— Онкологическое заболевание само по себе — ошибка генетического деления клетки. В связи с тем, что работа иммунитета у животных с возрастом ухудшается, они подвержены онкологии чаще всего в старости, — говорит ветеринар Ольга Половинкина.
Ветеринарный врач Альмира Турсукова солидарна со своей коллегой.
— У кошек риск развития онкологического заболевания возрастает в возрасте от шести лет, у собак — от девяти лет и старше, — объясняет специалист.
— Примерно раз в месяц люди обращаются к нам с заболевшими животными и говорят, что опухоль появилась после контакта с онкобольным человеком. Помню, однажды на прием пришла женщина и рассказала, что её мать была больна онкологией, а кошка Муська часто лежала у неё на животе. Через некоторое время после смерти мамы у кошки вдруг появилась опухоль. Но научных работ, которые бы подтверждали подобную взаимосвязь, нет, — говорит Альмира Турсукова.
Какие животные чаще всего болеют онкологией
Домашние питомцы обычно страдают новообразованиями кожи (опухоли молочных желез — одна из самых распространенных онкологий кожи), а также раком мочеполовой системы и лимфатических узлов. У кошек и собак, говорят ветеринары, широко распространены гормонозависимые опухоли, при которых поражаются молочные железы, матка, яичники, предстательная железа.
Удивительно, но больше всего онкологическим заболеваниям подвержены грызуны. Причин несколько. Во-первых, раньше крысы были предметом для опытов. Во-вторых, у грызунов быстрый обмен веществ, вследствие чего у них быстрее накапливаются генетические мутации. В-третьих, на онкологию хомячков, морских свинок и крыс сильно влияет межродственное скрещивание.
Морские свинки также часто болеют раком. Но врачи и хозяева чаще всего отказываются от лечения этих животных
Фото: Ирина Шарова
Кошки и собаки болеют раком примерно одинаково.
— Около 60 процентов животных из всей популяции рано или поздно придут к онкологии. Такова природа живых существ, — рассказывает Ольга Половинкина.
В кабинетах ветклиник повсеместно висят познавательные плакаты об анатомии животных
Фото: Ирина Шарова
Признаки онкологии у животных
Симптомы могут быть схожи с любыми другими заболеваниями. Определить на глаз, что собака или кошка больны раком, не сможет даже самый опытный ветеринар. Первоначально у животных вообще нет никаких внешних признаков развития онкологии. Обычно они проявляются, когда опухоли уже достигают последних стадий.
Тревожные звоночки — появление шишек или бугорков на коже. Это не значит, что ваш питомец 100% болен раком. Для постановки точного диагноза следует обратиться к специалисту, который проведет диагностику и выяснит, злокачественная эта опухоль или нет.
Явным признаком онкологии считаются неестественные или нетипичные выделения и неприятный запах изо рта, носа, влагалища. Если вы заметили, что у вашего домашнего питомца выделяется кровь или гной, появилась рвота, его стала мучить диарея или живот увеличился в размерах, появилась желтушность слизистых и кожи, то его срочно следует показать ветеринару.
Полки шкафов в ветклиниках переполнены литературой о лечении животных
Фото: Ирина Шарова
В список нехороших симптомов, которые могут косвенно говорить о раке, входят также долго незаживающие раны, проблемы с походом в туалет, хромота, несвойственная апатия или вялость.
Также обязательно следует быть начеку, если животное перестало вести себя как обычно. Это может проявляться в том, что ваш питомец больше спит, реже или чаще ест, периодически кашляет или чихает, стонет и у него появилась депрессия.
Альмира очень сильно любит животных. Это и предопределило выбор профессии
Фото: Ирина Шарова
Как лечат онкобольных животных
Специалисты уверены, что грамотный уход и своевременная диагностика могут продлить жизнь всем домашним питомцам. Запущенные злокачественные опухоли, по словам ветеринаров, нельзя вылечить. Но многие горожане по-прежнему обращаются в клинику, лишь когда опухоли достигают очень больших размеров и уже дают метастазы в различные органы.
Врачи советуют ежегодно обследовать домашних питомцев. Это поможет выявить болезнь на начальной стадии
Фото: Ирина Шарова
Если у кота или собаки выросла опухоль, то ветеринары советуют удалять её хирургическим путем и отправлять на гистологию (исследование), которая покажет, какой природы это новообразование — злокачественной или доброкачественной. Если опухоль окажется злокачественной, но при этом есть шанс, что животное проживёт ещё несколько лет или месяцев, то после операции ему назначают химиотерапию.
На стоимость лечения и операции в ветклинике влияют тяжесть и сложность заболевания, а также размер животного
Но не всегда в химиотерапии нуждаются животные, которые перенесли операцию. Иногда, говорят ветеринары, помимо онкологии у взрослых животных имеются другие заболевания, которые могут усугубить ситуацию. В таких случаях домашний питомец может не выдержать лечения и погибнуть. Попугаев, кстати, и вовсе не лечат от онкологии, потому что эта область ветеринарной медицины еще до конца не изучена. Владельцам пернатых советуют не проводить операции. Лучше, по словам ветврачей, дать птицам дожить свой век, так как лечение может только навредить им.
Обследование и лечение животных не стоит заоблачных денег. Развернутый анализ крови — в пределах 1700–2000 рублей, УЗИ обойдется в 500–600 рублей, рентген в 800–1000 рублей, магнитно-резонансная томография — 5000 без наркоза. В общей сложности, чтобы вылечить от онкологии собаку или кошку уйдет примерно 5–7 тысяч (это стоимость хирургического лечения, если будет назначена химия, то сумма может увеличиться).
Научных доказательств, что животные перенимают болезни от людей, говорят ветеринары, нет
Фото: Ирина Шарова
— Иногда владельцы животных отказываются от лечения. Если мы видим смысл в этом и почти убеждены, что операция сможет продлить жизнь животному, то советуем хозяину всё-таки попытаться вылечить своего любимца. Примеров, когда мы смогли помочь тому или иному животному, немало, — говорит Альмира Турсукова.
Здесь всё просто. Помимо ежегодной диспансеризации врачи рекомендуют систематически прививать домашних питомцев, обрабатывать их от клещей и блох, периодически давать препараты от паразитов.
Ольга очень любит животных. У неё живут 7 кошек и одна собака. На фото — одна из её кошек по кличке Пупа
Также из рекомендаций — следить за рационом, выбирать корм премиум-класса или натуральное питание. В возрасте 6–7 месяцев собак и кошек лучше кастрировать. Это убережет их от появления гормональных опухолей.
— Для питомца нет ничего более ценного, чем внимание хозяина. Не нужно ждать и думать, что всё пройдет само. Не пройдет. Поэтому чем раньше вы покажете своего любимца ветеринарному врачу, тем с большей вероятностью он поможет вам в борьбе с этим недугом, — уверяет Ольга Половинкина.
Большой общественный резонанс вызвала история семьи Кузнецовых из Тюмени, которая осталась без квартиры, с долгом по ипотеке и пытается вылечить 11-летнюю дочку от опухоли головного мозга.
Ранее тюменский бизнесмен Нариман Шахмарданов рассказал, как он добился ремиссии и почему важно улыбаться в лицо болезни.
- 18 августа 2017
- 165784
- 32
Текст: София Меньшикова, врач-онколог, автор телеграм-канала Oncology Fellow
Действительно, в развитых странах онкологические заболевания занимают одно из первых мест в числе причин смерти населения, догоняя только сердечно-сосудистые или даже опережая их. При этом рак всё-таки довольно редкая болезнь, разные типы которой диагностируют лишь у нескольких десятков из 100 тысяч человек в год. Загвоздка в том, что опухоль развивается из-за череды генетических мутаций в одной-единственной клетке — эти мутации приводят к её безостановочному делению в обход стоп-сигналов организма.
Иными словами, рак с людьми был давно, и даже наши далёкие предки его не избежали. На единственных известных останках канамского человека (Homo kanamensis) и другого ещё не названного проточеловека обнаружили признаки злокачественной опухоли костной ткани — остеосаркомы. По самым скромным подсчётам, описано около 200 случаев ископаемого рака. Стоит сделать поправку на то, что многие останки сохраняются лишь частично, а прицельные поиски онкозаболеваний в них не ведут даже сейчас.
Трудно подтвердить или опровергнуть этот пункт беспристрастно. Помимо того, что достижения медицины позволили людям доживать до рака, массовое распространение курения и ожирения тоже ситуацию не улучшили. Но нельзя утверждать, что раньше рак встречался крайне редко. Английский палеонтолог Тони Вальдрон изучил регистр смертей за 1901–1905 годы и выяснил, что вероятность обнаружения признаков рака в костных останках мужчин составляет 0–2 %, а у женщин — 4–7 %. При этом в костях можно найти только непосредственно первичные опухоли костей — это менее 0,2 % всех онкозаболеваний, а также метастазы некоторых других видов рака. Опухоли мягких тканей в останках, от которых сохранился только скелет, как правило, обнаружить уже невозможно.
Позже учёные из Мюнхена получили такие же результаты: с помощью специального оборудования они обнаружили пять случаев рака среди 905 скелетов в египетских некрополисах и тринадцать случаев у 2547 останков на средневековом кладбище в Германии. Напрашивается интересный вывод: хотя жизнь в Древнем Египте и средневековой Европе была разной, раком люди болели одинаково.
С точки зрения статистики это правда: согласно недавнему заключению Международного агентства по изучению онкологических заболеваний, за последние двадцать лет их распространённость у детей выросла на 13 %. Но всё не так просто, как кажется, — и, к счастью, рак у детей остаётся экстремально редким заболеванием (около 14 случаев на 100 тысяч детей в год).
Учёные склонны считать, что такое увеличение распространённости — в первую очередь эффект более точной диагностики и высокой информированности. Возможно, в будущем цифры ещё увеличатся: сегодняшние данные покрывают 100 % детей Северной Америки и Европы и только 5 % Африки и Азии. В более бедных странах рак у детей, скорее всего, просто не диагностируют.
Раком болеют все животные: и дикие, и домашние, и особенно лабораторные. Чаще всего опухоли диагностируют у домашних животных — их много и они проходят ветеринарный контроль. Кроме того, именно они часто становятся жертвами близкородственных скрещиваний, повышающих вероятность передачи дефектных генов потомкам. У диких животных онкозаболевания тоже бывают. Популяция тасманийских дьяволов — сумчатых млекопитающих из Австралии — находится на грани вымирания, потому что рак у них эволюционировал и способен распространяться через укусы.
Миф о том, что существуют животные, которые не болеют раком, массово распространялся дважды. Первый раз — когда учёные заметили, что хрящевая ткань не содержит сосудов, и решили, что она содержит какие-то вещества, которые подавляют их рост. Важнейшая черта злокачественных опухолей — формирование новых кровеносных сосудов, поэтому учёные решили изучить соответствующие свойства хрящевой ткани. Правда, опередили их шарлатаны, заполонившие рынок таблетками из акул: скелет акулы состоит исключительно из хрящей.
Второй раз жертвой мифа стало научное сообщество. Внимание привлекли голые землекопы — небольшие грызуны, которые отличаются феноменальной продолжительностью жизни, до тридцати лет. На этой волне российские учёные даже получили престижную награду за раскрытие механизма устойчивости голых землекопов к раку, но спустя пару лет онкологические заболевания нашлись и у этих грызунов.
Чрезвычайно соблазнительная теория, что рак — это инфекционное заболевание, в шестидесятые годы прошлого века стоила Национальному онкологическому институту США сотен миллионов долларов, потраченных почти впустую. На самом деле сейчас известно, что есть вирусы, способные провоцировать развитие некоторых видов рака: вирус папилломы человека вызывает рак шейки матки, ануса, полового члена и глотки, вирус гепатита С — рак печени, а вирус Эпштейна — Барр — лимфому Беркитта.
Люди могут заразиться раком только при прямой передаче опухолевых клеток от донора к реципиенту — например, в процессе пересадки органов. Правда, две трети даже таких случаев заканчиваются тем, что иммунная система нового хозяина убивает подсаженную опухоль.
В своё время бактериолог Брюс Эймс изобрёл тест, позволяющий изучить воздействие химических веществ на генетический аппарат, используя бактерии, то есть определить канцерогенность этих веществ. Разговоры о химических канцерогенах вызвали большой общественный резонанс и повлияли на все отрасли промышленности. Правда, позже Эймс частично реабилитировал искусственные химические соединения: выяснилось, что натуральные вещества могут обладать теми же свойствами. Из 28 натуральных веществ, которые содержит чашечка кофе, 19 — растительные канцерогены. Правда, вызвать развитие опухоли они могут лишь в огромных количествах, и возможно это только у лабораторных животных.
Химические канцерогены оправдывает и история американской Припяти — городка Лав-Канал, построенного на свалке токсических отходов. За тридцать лет ретроспективного исследования у бывших резидентов не обнаружили вспышки онкологических заболеваний. У жителей и ликвидаторов Чернобыля тоже ничего не нашли, исключая более частый рак щитовидной железы у детей и подростков: его развитие было связано с загрязнением пищи радиоактивным йодом в первые месяцы после катастрофы.
На самом деле основные канцерогены давно известны — это ультрафиолетовое излучение, компоненты сигарет и алкогольных напитков. Другие важные факторы риска — ожирение и некоторые инфекции. Хроническое воздействие сигаретного дыма и другие элементы образа жизни гораздо важнее, чем какие-нибудь парабены в косметике, канцерогенность которых была продемонстрирована только в лаборатории.
Единое лекарство от рака найти невозможно хотя бы потому, что рак — это общее название огромной группы заболеваний. Более того, один только рак молочной железы — это сотни разных болезней. Рак индивидуален, как индивидуален организм каждого отдельного человека, как отпечатки пальцев. Сегодняшний тренд в онкологии — так называемая прецизионная медицина, которая позволяет подбирать персональное лекарство или схему лечения для каждого пациента на основании определённых биомаркеров.
В разработку лекарств вкладываются миллиарды долларов, и фармкомпаниям она всё-таки выгодна — с точки зрения как финансов, так и репутации. Для многих злокачественных опухолей уже существует эффективное лечение — но по причинам, описанным выше, оно не подходит всем.
- 1637
- 1,3
- 0
- 1
У больших животных повышен риск рака, поэтому эволюционно возникла необходимость в защитных механизмах.
коллаж автора статьи, составленный на основе изображений с сайта depositphotos.com
![]()
Артем Кабанов
![]()
Андрей Панов
- Биология
- Онкология
Риск онкологических заболеваний дамокловым мечом висит над многоклеточными организмами на протяжении всей их эволюции. Любая клетка может приобрести мутации, которые помогут ей выйти из-под контроля и дать начало злокачественной опухоли. Особенно остро эта проблема стоит перед большими животными — ведь в их организме больше клеток, выше и вероятность генетических ошибок. В этой статье мы поговорим о парадоксе Пето, а также о том, чему современные онкологи могут поучиться у слонов, китов и некоторых других млекопитающих.
Возможно, по отношению к отдельным клеткам это и жестоко. Но благодаря слаженной работе системы в целом организм довольно неплохо функционирует, приспосабливается к окружающей среде и даже успевает получать от жизни удовольствие.
Впрочем, как некогда заметил великий классик Иван Андреевич Крылов, в семье не без урода. В организме регулярно появляются клетки с генетическими дефектами. Многие из них становятся жертвой апоптоза, но некоторые таки выживают и начинают работать вне системы. По сути, в организме появляется одноклеточный паразит: он не считается с интересами соседей, смеется над регуляторными механизмами, успешно обманывает иммунную систему . Он быстро размножается и создает колонию себе подобных. С этой проблемой сталкиваются все многоклеточные организмы, и эволюционно они вынуждены были выработать некоторые механизмы защиты [1].
Размер не имеет значения?
Логично предположить, что частота мутаций должна увеличиваться пропорционально размерам тела животного (больше размер — больше клеток — чаще ошибки) и продолжительности жизни. Но на практике такой корреляции не наблюдается [5].
У человека в 1000 раз больше клеток, чем у мыши…и мы обычно живем минимум в 30 раз дольше, чем мыши. Один организм должен подвергаться риску карциномы в 30 раз больше, чем другой, и это дало бы 30 4 или 30 6 -кратный (то есть миллионы и миллиарды) риск злокачественного перерождения каждой эпителиальной клетки. Однако, похоже, вероятность возникновения карцином у мышей и у людей существенно не различается… Это биологически неправдоподобно; если человеческая ДНК не более устойчива к мутагенезу in vitro, чем ДНК мыши, почему мы не умираем от множественных карцином в пожилом возрасте?
Richard Peto
Epidemiology, multistage models, and short-term mutagenicity tests [6]
Не менее странные закономерности можно обнаружить, если сравнивать человека с более крупными животными. Некоторые из них, например, слоны, страдают раком очень редко [7].
Рисунок 1. Суть парадокса Пето. Сплошная красная линия показывает, как должен расти риск рака в зависимости от продолжительности жизни и размеров тела животного. Пунктирная красная линия демонстрирует ожидаемую частоту рака. Синяя линия показывает, что на самом деле никакой корреляции не обнаруживается. Риск рака у человека в течение жизни составляет 11–25%, практически столько же — у мыши. У слона он намного ниже — всего 5%. Утконосые динозавры весили примерно как слоны, но они, видимо, были более восприимчивы к онкологическим заболеваниям и имели более короткую продолжительность жизни.
Парадокс Пето представляет огромный интерес для онкологов. Знания о том, как крупные животные защищаются от рака, могут помочь в лечении и профилактике онкологических заболеваний у человека.
Не существует одного решения
Эволюция любит большие размеры: на протяжении многих миллионов лет она не раз создавала гигантов [11]. Великаны животного мира имеют много преимуществ: они успешнее защищаются от хищников, побеждают в битвах за половых партнеров, отбивают ресурсы у конкурентов, противостоят изменениям климата. Большие размеры тела независимо возникали в 10 из 11 отрядов млекопитающих [12], [13]. Существует даже специальный термин, который обозначает тенденцию к увеличению массы и роста — правило Коупа [11], [13].
Рисунок 2. Механизмы влияния низкой скорости метаболизма на риск онкологических заболеваний
Если это предположение верно, то парадокса Пето не существует. Крупные животные могут болеть раком чаще, чем мелкие, но для них это не смертельно, благодаря гиперопухолям [5], [17]. Гипотеза гиперопухоли нуждается в экспериментальной проверке, пока еще не совсем понятно, может ли такое происходить в реальности, и если может — каким образом [26].
Впрочем, некоторые защитные механизмы голиафов животного мира ученым всё же известны.
Сорок стражей генома
Рисунок 3. Роль белка p53 в остановке размножения клеток (а) и апоптозе (б)
В клетках человека ген TP53 представлен одной копией или двумя аллелями. Утрата хотя бы одного из них приводит к синдрому Ли-Фраумени. У людей с таким дефектом сильно повышен риск развития злокачественных опухолей: вероятность получить онкологическое заболевание в течение жизни составляет более 90% [20].
В итоге слоновьи клетки с поврежденной ДНК в два раза сильнее склонны к апоптозу, чем клетки человека. Интересно, что эти животные пошли не по пути восстановления ДНК, а по пути p53-зависимого апоптоза. Возможно, именно этот механизм обеспечивает шансы заболеть раком в течение жизни менее 5%, в то время как у человека они составляют 11–25% [20]. Ну и кто тут теперь венец природы?
Вероятно, геном слонов таит и другие интересные особенности. Более активный апоптотический ответ, конечно, защищает от злокачественных опухолей, но он грозит потерей стволовых клеток, ранним старением. Нужны механизмы, которые помогали бы справиться с этой проблемой [18], [22].
Репарация по-гренландски
Слоны — самые крупные наземные животные в современном мире. Но им с их тремя тоннами не сравниться с абсолютными рекордсменами среди всех млекопитающих — китами. Так, гренландские киты в среднем весят сто тонн и могут жить до 211 лет . Такой размах требует более надежной противоопухолевой защиты. Однако секвенирование генома не выявило у морских гигантов дополнительных копий TP53 [22].
Механизмы противоопухолевой защиты у китообразных пока еще остаются загадкой, но кое-что уже известно, и есть некоторые предположения. Сравнительные геномные и транскриптомные исследования выявили у гренландского кита положительный отбор некоторых генов, влияющих на риск рака и процесс старения, а также специфические изменения в экспрессии генов, в частности, связанных с сигнальными путями инсулина.
Так, обнаружили положительный отбор генов ERCC1 (кодирует фермент, участвующий в эксцизионной репарации ДНК путем удаления нуклеотидов) и UCP1 (кодирует термогенин — разобщающий белок, который присутствует в митохондриях бурой жировой ткани и участвует в продукции тепла у маленьких детей и животных, впадающих в спячку), а также дублирование гена PCNA, кодирующего ядерный антиген пролиферирующих клеток, который повышает процессивность (способность осуществлять химические реакции) репарационной ДНК-полимеразы дельта.
Напрашивается вывод о том, что в клетках гренландского кита работают мощные механизмы репарации ДНК. Возможно, именно они защищают самое крупное млекопитающее от рака. В дополнительных копиях TP53 попросту нет необходимости. Но пока это лишь предположения [22].
Мышиная жизнь утконосых динозавров
Онкологические заболевания — не самая большая проблема, с которой приходится сталкиваться мелким животным. Они чаще погибают в зубах хищников, из-за наводнений и прочих прихотей природы. Лишь везунчики доживают до преклонного по мышиным меркам возраста, когда, наконец, можно заболеть раком. Эволюция решила, что мощные механизмы противоопухолевой защиты таким животным не нужны. Их организм тратит энергию и ресурсы на другие процессы [13].
То ли дело крупные животные — те же слоны. Они медленно растут, нескоро достигают половой зрелости и оставляют не так много потомков — а ведь их еще нужно вырастить и защитить от хищников. С соперниками наиболее успешно конкурируют самые крупные особи, а до таких размеров еще надо дорасти, на что уходят десятилетия. В этих условиях развитие механизмов противоопухолевой защиты приобретает особое значение.
Но обратимся к другим крупным животным — динозаврам. Известно, что потомки гигантских ящеров — птицы — страдают раком, а значит, с аналогичной проблемой сталкивались и далекие прапрадедушки из мезозоя. Это подтверждается палеонтологическими находками. Например, в позвонках эдмонтозавров, относящихся к группе утконосых динозавров (гадрозавров), обнаружили признаки гемангиомы, метастатического рака, десмопластической фибромы и остеобластомы. При этом ученые не отрицают семейный характер онкологических заболеваний у гигантских ящеров, влияние наследственной предрасположенности и генетических мутаций [13], [24].
Непраздный интерес
Ученые исследуют механизмы противоопухолевой защиты у разных животных отнюдь не из пустого любопытства. Онкологические заболевания ежегодно убивают миллионы людей. За последние десятилетия технологии шагнули далеко вперед, но до полной победы над раком пока еще очень далеко — если она вообще возможна .
Защитные механизмы животных потенциально можно воспроизвести на людях. Это открывает возможности для создания новых лекарств, которые помогут в лечении и профилактике рака.
Нам есть чему поучиться не только у гигантов. На рисунке 4 показаны животные, которые наиболее успешно защищаются от рака, и молекулярные механизмы, которые, возможно, в будущем найдут применение в клинической практике.
Рисунок 4. Механизмы противоопухолевой защиты у разных млекопитающих и возможное их практическое применение. Сокращения: HMM-HA — высокомолекулярная гиалуроновая кислота, которая активирует синтез Arf; IFNβ — интерферон-β; CCD — согласованная гибель клеток, опосредованная интерфероном; GH–IGF1 — сигнальный путь гормон роста — инсулиноподобный фактор роста 1; miRNAs — микроРНК.
Читайте также: