Оригинал материала
Все проблемы тасманийских дьяволов ученые решили в пробирке
Тасманийский дьявол Darran Leal Тасманийский дьявол или сумчатый чёрт (Sarcophilus laniarius) получил своё название более чем заслуженно. Эти бесстрашные хищные сумчатые обладают чёрной шерстью, боевыми повадками и огромной силой укуса. Они чрезвычайно прожорливы и издают дикие крики по ночам. Во времена заселения европейцами Австралии и Океании эти млекопитающие обитали исключительно на острове Тасмания. Однако задолго до начала оккупации тасманийские дьяволы населяли и материковую Австралию, но уже около 600 лет назад исчезли с материка.
Переселенцы безжалостно истребляли тасманийских дьяволов, считая их серьёзной угрозой для скота. К 1941 году положение этих животных настолько ухудшилось, что был введён запрет на охоту. Тасманийские дьяволы восстановили прежнюю численность, но в конце XX века над ними повисла новая угроза, из-за которой эти удивительные существа оказались на грани вымирания. Речь идёт о раке, и если быть точнее, то о контагиозном (передающимся при контакте) онкологическом заболевании – лицевой опухоли дьявола (devil facial tumor disease DFTD). Впервые этот вид рака был описан в 1996 году. И к настоящему моменту он уничтожил около 85% популяции тасманийских дьяволов, оставив по разным оценкам лишь несколько десятков тысяч животных.
Лицевая опухоль дьявола (devil facial tumor disease DFTD) передаётся от особи к особи, не распознаётся иммунной системой из-за отсутствия у раковых клеток мембранных белков главного комплекса гистосовместимости и носит характер эпидемии.Дело в том, что DFTD передаётся от особи к особи, не распознаётся иммунной системой и носит характер эпидемии. Во время кровопролитных боёв за территорию и самок здоровые дьяволы кусают больных, раковые клетки при этом попадают в ссадины на морде и приживаются там. В ста процентах случаев заражения животное обречено на гибель от голода, поскольку разрастающаяся опухоль лишает их способности добывать себе пищу. Продолжительность жизни больной особи не превышает нескольких месяцев.
В сложившейся ситуации была разработана обширная программа по сохранению тасманийских дьяволов (Save the Tasmanian Devil Program), в реализации которой участвует множество организаций и научно-исследовательских учреждений Тасмании, Австралии, Великобритании и некоторых других стран. В рамках этой программы регулярно проводится мониторинг животных в естественной среде обитания, диагностика и изъятие всех заболевших особей, создание благоприятных условий для развития естественных методов борьбы с раком, так называемое «страхование популяции». Кроме этого в 2012 году начата программа по переселению группы здоровых животных в национальный парк на остров Марайя, где они будут находиться в полной изоляции и смогут создать самовоспроизводящуюся здоровую популяцию.
До сих пор учёные полагали, что раковым клеткам удаётся избежать обнаружения иммунной системой дьяволов из-за малого генетического разнообразия внутри популяции. То есть чужеродные клетки воспринимаются организмом как свои, что позволяет им беспрепятственно размножаться. Это явление, в общем-то, характерно для большинства разновидностей онкологических заболеваний. Однако, последнее исследование, возглавляемое специалистами из Кембриджа (University of Cambridge) показало, что объяснение этому феномену куда сложнее.
На поверхности практически всех клеток млекопитающих располагаются белки, закодированные в области генома, которая называется главным комплексом гистосовместимости (MHC, major histocompatibility complex). В частности, эти молекулы позволяют иммунной системе определить, является ли клетка-вторженец другом, или таит в себе опасность. Согласно данным, опубликованным в журнале PNAS, клетки DFTD лишены этих мембранных белков. То есть иммунная система здорового животного принимает их за свои - и раковые клетки беспрепятственно размножаются на новом месте.
Исследователям удалось выяснить, что хотя MHC-белки и отсутствуют в мембране опухолевых клеток, кодирующие их гены по-прежнему существуют. А это означает, что потенциально их можно заставить вновь экспрессировать, то есть производить специфические белки. Именно это и продемонстрировали учёные in vitro (в пробирке). Исследователи ввели к раковым клеткам сигнальные молекулы, такие как гамма-интерферон, который активизирует иммунную систему, чем добились возобновления экспрессии MHC-белков.
Исследователям удалось заставить раковые клетки тасманийского дьявола производить мембранные белки главного комплекса гистосовместимости, что позволит имунной системе животного вовремя распознавать грозящую организму опасность.Вакцина, которая будет разработана на основе результатов этого исследования, даст наконец тасманийским дьяволам столь необходимый им шанс выжить, уверенно заключает ведущий автор исследования в Кембридже Ханна Сиддл (Hannah Siddle).
Однако доктор Сиддл также рассказывает и о возможных трудностях. При разработке программы вакцинации будет необходимо учитывать, что рак изменяется со временем. Кроме этого, отдельное внимание стоит уделить тому, что лечить придётся дикую популяцию, и необходимо тщательно продумать процесс возвращения привитых особей к диким.
Руководитель исследования в Кембридже, профессор Джим Кауфман (Jim Kaufman) добавляет, что полученные результаты могут быть полезны не только тасманийским дьяволам. Учёный считает, что рано или поздно могут появиться формы рака, передающиеся от человека к человеку, и тогда заблаговременно полученные знания окажутся весьма кстати.
Смотрите также: Требуется миллион клеток, чтобы прочесть раковый геном Денис Тулинов Что управляет генами Эволюционная биология как ключ к медицине