Բնածին պաշտպանություն: Գիտնականները պարզել են, թե ով չի հիվանդանում քաղցկեղով

Հետազոտողները գնահատում են, որ երկրագնդի բնակչության 11-25 տոկոսը մահանում է քաղցկեղից: Նման վիճակագրությունը հիմնականում բնորոշ է նաև կենդանիներին: Բացառություն են կազմում փղերը, մերկ հողափորները (լատ. Heterocephalus glaber) և խլուրդները (լատ. Spalax), որոնք շատ հազվադեպ են տառապում քաղցկեղով: Գիտնականները պարզել են, թե ինչն է նրանց պաշտպանում այս հիվանդությունից:

Պետոյի պարադոքսը

Մարդը գրեթե հազար անգամ ավելի շատ բջիջ ունի, քան մկնիկը, և ապրում է մոտ 30 անգամ ավելի երկար: Սա նշանակում է, որ նա պետք է ավելի հաճախ հիվանդ լինի քաղցկեղով: Ի վերջո, որքան շատ բջիջներ, այնքան ավելի հաճախ են դրանք բաժանվում և ավելի մեծ է բջիջների սխալի հավանականությունը, որը հանգեցնում է քաղցկեղի: Այնուամենայնիվ, մկների և մարդկանց քաղցկեղի առաջացման հավանականությունը մոտավորապես նույնն է: Իսկ ամենամեծ ցամաքային կենդանիները՝ փղերը, նկատելիորեն փոքր են:

Առաջինը, ով 1977-ին ուշադրություն հրավիրեց այս անհամապատասխանության վրա, բրիտանացի համաճարակաբան Ռիչարդ Պետոն էր: Իրավիճակն առավել տարօրինակ էր թվում, քանի որ նույն տեսակների մեջ փոխկապակցվածություն կար մարմնի չափի, տարիքի և քաղցկեղ ստանալու ռիսկի միջև:

Այսպիսով, բարձրահասակ մարդկանց մոտ չարորակ ուռուցքները ավելի հաճախ են հայտնաբերվում, և նրանք ավելի հաճախ մահանում են քաղցկեղի ագրեսիվ տեսակներից: Որքանով է դա բացատրվում բջիջների բաժանմամբ, վիճելի է: Այնուամենայնիվ, այսօր արդեն հայտնի է, որ շատ գեներ, որոնք կապված են, օրինակ, աճի հետ, նույնպես ազդում են օնկոլոգիական հիվանդությունների զարգացման հավանականության վրա:

Պետոն առաջարկել է, որ էվոլյուցիայի ընթացքում խոշոր, երկարատև կաթնասունները կարող են մշակել նախնական ուռուցքային բջիջները ոչնչացնելու հատուկ մեխանիզմներ: Բայց հաշվի առնելով, թե մոլորակի պատմության մեջ որքան հաճախ և միմյանցից անկախ են առաջացել խոշոր կենդանիներ, ըստ ամենայնի, այդ մեխանիզմները շատ տարբեր են եղել: Հետագա հետազոտությունները հաստատեցին այս ենթադրությունները:

Հոծ կարմիր գիծը ցույց է տալիս, թե ինչպես պետք է աճի քաղցկեղի զարգացման ռիսկը ՝ կախված մարմնի չափից և կենդանու կյանքի տևողությունից: Կտրտված կարմիր գիծը ցույց է տալիս չարորակ ուռուցքների սպասվող հաճախականությունը: Կապույտ գիծը ցույց է տալիս, որ մարմնի չափի, տարիքի և քաղցկեղի միջև կապ չկա:

Պատճենը պաշտպանելը

2015 թվականին Չիկագոյի համալսարանի (ԱՄՆ) գենետիկայի պրոֆեսոր Վենսան Լինչը պատրաստում էր դասախոսություն Պետոյի պարադոքսի վերաբերյալ: Այդ ժամանակ արդեն հայտնի էր, որ մարդկանց և շատ այլ կաթնասունների մոտ քաղցկեղը կապված է TP53 գենի հետ, որը կանխում է ուռուցքային բջիջների վերափոխումը: Երբ ԴՆԹ-ն վնասվում է, օրինակ` ճառագայթահարմամբ, նրա արտադրած սպիտակուցը ակտիվացնում է գենոմի վերականգնման գործընթացները:

Եթե ​​դա ձախողվի, մեկնարկում է վնասված բջիջի ինքնաոչնչացման ծրագիրը` ապոպտոզը: Դասախոսության նախօրեին գիտնականը որոշեց, ամեն դեպքում, փնտրել այս գենը փղի ԴՆԹ-ում: Պատկերացրեք նրա զարմանքը, երբ նա այնտեղ գտավ ոչ թե մեկ կամ երկու, ինչպես մարդկանց մոտ, այլ հակաքաղցկեղային գենի մոտ 20 օրինակ:

Դրանից հետո նրա հետազոտական ​​խումբը վերլուծեց փղերի ամենամոտ հարազատների՝ մամոնտի, մաստոդոնի, դամանի, լամանթինի գենոմները և պարզեց, որ այդպիսի կրկնօրինակների քանակը հետևաբար մեծանում է պրոբոսկիսի հերթականությամբ, քանի որ դրանց չափը մեծանում է: Ավելին, պարզվեց, որ մեծամասնությունը ռետրոգեններ են: Նրանց պակասում էր ինտրոնները` ԴՆԹ-ի ոչ կոդավորող շրջանները: Սովորաբար, ռետրոգենները դիսֆունկցիոնալ են, բայց փղերի մոտ նրանք կատարում էին «սխալ» բջիջները նույնականացնելու խնդիր:

Ամերիկացի գիտնականները ցույց են տվել, որ պրոբոսկիսի էվոլյուցիայի ընթացքում մարմնի չափի մեծացմանը զուգընթաց աճում է ուռուցք ճնշող գենի TP53 / TP53RTG պատճենների քանակը

Բացի այդ, պարզվել է, որ փղի հակաքաղցկեղային գեների արտադրած սպիտակուցը նույնպես ավելի որակյալ է: Յուտայի ​​համալսարանի (ԱՄՆ) հետազոտողները պարզել են, որ երբ մարդկային TP53 տարբերակով արտադրված սպիտակուցը վնասված բջիջներին վերականգնելու հնարավորություն է տալիս, նրա փղի նմանակը սկսում է ապոպտոզացման ծրագիր: Իոնացնող ճառագայթման նույն մակարդակի փորձերի ժամանակ փղի լիմֆոցիտներն ինքնակործանվում են երկու անգամ ավելի հաճախ, քան մարդկանց մոտ:

Այնուհետև գիտնականները փղի հրաշք սպիտակուցը ավելացրեցին մարդու և մկների քաղցկեղի բջիջների շարքին՝ TP53 գենի արատներով: Երկու դեպքում էլ ապոպտոզն արդյունավետորեն ուժեղացավ: Այս արդյունքների հիման վրա ամերիկացի և իսրայելցի գիտնականները ձեռնամուխ եղան այնպիսի դեղամիջոցի ստեղծմանը, որը ոչ միայն բուժում էր քաղցկեղը, այլև կանխում էր այն: Ենթադրվում է, որ դրանք կլինեն միկրոապարկուճներ, որոնք ունակ են միաձուլվել բջջային թաղանթների հետ և մեջը գցել փղի սպիտակուցը:

Որոշում է շրջապատը

2013 թ.-ին Science ամսագիրը «տարվա ողնաշարավոր» հռչակեց մերկ խլուրդ հողափորը (Heterocephalus glaber)՝ Աֆրիկայում ծնված փոքրիկ կրծող: Նման պատիվ է տրվել կենդանուն քաղցկեղի հետազոտություններին օգնելու համար: Անհավատալի երկարակեցությունը (կրծողների չափանիշներով), հասուն տարիքում ծերացման նշանների բացակայությունը և օնկոլոգիական հիվանդություններին չենթարկվելությունը նրան դարձրել են իդեալական ուսումնասիրության առարկա:

Այնուամենայնիվ, 2016-ին հաղորդվում էր, որ Վաշինգտոնի և Իլինոյսի կենդանաբանական այգիներից արական սեռի երկու տղամարդ տառապում են քաղցկեղից: Առաջինի մոտ ախտորոշվել է ստամոքսի նեյրոէնդոկրին ադենոկարցինոմա, երկրորդում՝ չտարբերակված ադենոկարցինոմա: Մեկ տարի անց Ֆլորիդայի համալսարանի գիտնականները պատմեցին քաղցկեղի ևս չորս դեպքերի մասին: Դրանից հետո կրծողների մոտ չարորակ ուռուցքների մասին տեղեկություններ չկան:

Բայց պարզ դարձավ. Հետերոցեֆալուսի գլեյբեր բջիջները կարող են նաև վերածվել քաղցկեղային բջիջների (նախկինում ենթադրվում էր, որ դրանք դիմացկուն են ուռուցքի վերափոխմանը): Այսպիսով, բանը նրանց միկրոբնապահպանության առանձնահատկությունների մեջ է. Բջիջների և նրանց հետ շփվող նյութերի բարդ համակարգ, որոշեցին Քեմբրիջի (Մեծ Բրիտանիա) համալսարանի գիտնականները:

Նրանք վերցրեցին 79 մերկ խլուրդների աղիքներից, ենթաստամոքսային գեղձից, մաշկից, թոքերից և երիկամներից հյուսվածքի 79 նմուշ և վարակեցին մկների և առնետների քաղցկեղի զարգացման հետ կապված գեներով վիրուսներով: Վարակված բջիջները սկսեցին արագ բազմապատկվել և օջախներ կազմել` վերածվեցին քաղցկեղի:

Տրոյական սպիտակուցը և անձեռնմխելիությունը առանց հիշողության

Իսրայելում և Սիրիայում բնակվող մերկ խլուրդ հողափորների, խլուրդների (Spalax golani և Spalax judaei) հեռավոր հարազատները նույնպես գործնականում քաղցկեղ չեն ունենում: Ինչպես հաստատել են Ռոչեսթերի համալսարանի (ԱՄՆ) գիտնականները, ամեն ինչ հատուկ IFN-beta սպիտակուցի մասին է: Երբ սովորական բջիջները վերածվում են քաղցկեղային բջիջների, դա իր մեջ ներառում է ինքնաոչնչացման ծրագիր:

Խլուրդ առնետների բջիջներին արատավոր գեներ են ներարկել, ինչը նրանց ստիպել է անվերահսկելի բաժանվել: Այնուամենայնիվ, մի քանի սերունդ անց բջիջները կտրուկ մահացան նեկրոզի և ապոպտոզի պատճառով: Մեռած բջիջների միջավայրում հայտնաբերվել են IFN-beta սպիտակուցի մոլեկուլներ, որոնք, ըստ երեւույթին, գործարկել են ինքնաոչնչացման ծրագիրը:

Այս նյութը պատկանում է ինտերֆերոնների դասին` մարմնի կողմից արտադրվող հատուկ սպիտակուցներ` վիրուսներից պաշտպանվելու համար: Վարակվելիս նրանք ներթափանցում են հարեւան բջիջներ և փոխում դրանք այնպես, որ վիրուսը չկարողանա ներթափանցել ներս: Երբեմն դա առաջացնում է ապոպտոզ, ինչը անհնար է դարձնում վիրուսի հետագա բազմացումը:

Քաղցկեղային բջիջների դեպքում IFN-beta ինտերֆերոնը նրանց ստիպեց հավաքել երկու պաշտպանիչ սպիտակուցների` p53 և Rb մոլեկուլներ, ինչը, իր հերթին, սկսեց ինքնաոչնչացման գործընթաց:

Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայի կենսաօրգանական քիմիայի ինստիտուտի գիտնականների կարծիքով, խլուրդները չեն ունենում քաղցկեղ` իմունային համակարգի առանձնահատկությունների պատճառով: Մասնավորապես, դրանք չեն կուտակում «մեծահասակների» T և B բջիջների մեծ պոպուլյացիաներ, որոնք պատասխանատու են երկարատև իմունիտետի և ծանոթ հարուցիչների նկատմամբ հակամարմինների արտադրության համար: Բացի այդ, տարիքի հետ նրանք չունեն իմունային մարմնի «դատարկությունների» բազմազանության և քանակի նվազում: Ավելին, այս կրծողները չեն արտադրում ազդանշանային մոլեկուլներ, որոնք վերահսկում են մարմինների վերափոխումը բջիջների, որոնք ունակ են արտադրել հակամարմիններ:

Այս ամենը թույլ է տալիս խուսափել իմունային բջիջների կուտակումից, որի հասունացման ընթացքում սխալներ են տեղի ունեցել: Նրանք սովորաբար ինչ-որ պահի հարձակվում են մարմնի առողջ հյուսվածքների վրա՝ առաջացնելով քրոնիկ բորբոքում և աուտոիմուն հիվանդություն: Երկուսն էլ կարող են հանգեցնել քաղցկեղի և զանգվածային բջիջների մահվան տարբեր օրգաններում, ներառյալ՝ ուղեղը: Իսկ խլուրդները, իմունային համակարգի շնորհիվ, պաշտպանված են այս ամենից:

(Visited 386 times, 1 visits today)