Британские биологи выяснили, что азиатские слоны могут отличить большее количество пищи от меньшего только по запаху: для этого они давали животным выбор между двумя ведерками с семечками, в крышках которых были проделаны дырки. Успех слонов при выборе большего угощения зависел от разницы между количеством семечек в ведрах и соотношением их веса, пишут ученые в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Определение различия между «много» и «мало» очень важно для выживания животных. В особенности это касается пропитания: при поиске пищи особь должна точно понимать, сколько еды ей требуется, а также — в случае социальных животных — хватит ли этого еще и сородичам. Большинство животных при анализе количественных параметров, разумеется, ориентируются на зрение. При этом у некоторых видов могут быть лучше развиты и другие каналы получения информации из внешнего мира.
Это, например, касается слоновых: их хобот обеспечивает им обоняние, куда более превосходящее зрение. Проверить, могут ли слоны унюхать разницу в количестве еды, решили ученые под руководством Джошуа Плотника (Joshua Plotnik) из Нью-Йоркского университета. В их эксперименте приняли участие шесть взрослых азиатских слонов (Elephas maximus), проживающих на севере Таиланда. Слонам представляли на выбор два ведерка с перфорированными крышками, в каждом из которых содержалось от 4 до 24 граммов подсолнечных семечек (количество и соотношение веса семечек в двух ведерках ученые сочетали по-разному). Крышки нельзя было снять, но через дырки слоны могли унюхать то, что находится внутри. Сразу после того, как слон делал выбор, ведерки убирали и меняли крышки на другие — те, которые животные могут снять. После этого угощение доставалось участнику. Также необходимо уточнить, что эксперимент был двойным слепым: ни экспериментатор-наблюдатель, ни сам слон-участник не знали, в каком из ведерок большее количество семечек.
Для того, чтобы убедиться в том, что слоны могут учуять запах даже минимального количества семечек в ведерке, им были представлены два ведра: пустое и с четырьмя граммами семечек. Все животные выбрали ведро с угощением в 80 процентах случаев.
Слоны выбирали большее количество семечек по запаху в среднем в 69 процентах случаев — выше случайного попадания. При этом их успех повышался с ростом разницы между количеством семечек в двух ведерках (они чаще выбирали ведерко с 24 граммами семечек, когда его ставили рядом с ведерком с 4, а не с 16 граммами) и падал с повышением отношения семечек в двух ведерках (большее количество при отношении 1:4 им было выбрать проще, чем при отношении 3:4 вне зависимости от веса семечек в граммах). При этом правильность их выбора не объясняется тем, что большее количество семечек располагается выше к крышке и унюхать его легче: для этого ученые использовали платформы внутри ведерок таким образом, чтобы семечки, вне зависимости от их количества, были на одной высоте.
Ученым, таким образом, удалось показать, что слоны обладают способностью к категоризации пищи по объему и успешно используют для этого обоняние. Интересно, что результаты проведенного исследования соотносятся с результатами другой работы, проведенной прошлой осенью: в ней самка азиатского слона смогла успешно определить количество фруктов на картинке в 67 процентах случаев.
Азиатские слоны не только обладают сравнительно хорошо развитыми когнитивными способностями, но также и отличаются друг от друга индивидуальными чертами характера. Это в прошлом году показали финские ученые, которым удалось выделить у животных три основных черты характера: внимательность, социальность и предрасположенность к агрессивному поведению.
Елизавета Ивтушок
И еще четырех видов опухолей
Британские и датские иммунологи обнаружили на цитотоксических T-лимфоцитах рецептор, узнающий одновременно три разных опухолевых антигена. Пациент, у которого были обнаружены эти Т-клетки, смог достичь полной ремиссии меланомы четвертой клинической стадии. Такое строение T-клеточных рецепторов не дает клеткам опухоли ускользнуть от противоопухолевого иммунитета. Похожие типы Т-клеточных рецепторов есть и у здоровых людей, но их роль в противоопухолевом иммунитете пока неясна. Исследование опубликовано в виде статьи в журнале Cell. Клеточная терапия онкологических заболеваний направлена на введение в организм Т-лимфоцитов, узнающих фрагменты белков опухоли, выставляемые клетками на поверхности белков главного комплекса гистосовместимости (HLA-антигенов). Она позволяет добиться ремиссии во многих случаях, при которых другие виды лечения неэффективны. Но врачи часто сталкиваются с ускользанием опухолевого клона от такого иммунитета. Иногда достаточно нескольких месяцев, чтобы опухолевые клетки перестали экспрессировать маркер, который должны были узнавать лимфоциты. Хотя большинство Т-лимфоцитов узнают один эпитоп, некоторая часть из многообразия Т-клеточных рецепторов, образующихся в процессе созревания Т-клеток, узнает не один, а сразу несколько антигенов. Такие клетки есть и у здоровых людей, и у пациентов с аутоиммунными болезнями. Рецепторы, нацеливающие иммунную систему сразу на несколько молекул-мишеней, могли бы повысить эффективность клеточной терапии. Ведь даже если с поверхности опухоли исчезнет один антиген, то иммунный ответ против второго сохранится, и лечение останется эффективным. Шаг в сторону использования этого принципа в терапии сделала группа онкологов и иммунологов из Великобритании и Дании под руководством Эндрю К. Сьюэлла (Andrew K.Sewell) из Университета Кардиффа. На протяжении последних 15 лет они занимаются клеточной терапией меланомы. В рамках клинических исследований врачи забирали у пациентов клетки крови, отбирали среди них Т-лимфоциты, тропные к меланоме, и после культивации in vitro вводили клетки обратно пациентам. В одном из исследований, проведенном в 2011-2014 годах, участвовал пациент с четвертой клинической стадией меланомы, у которого клеточная терапия позволила добиться десятилетней ремиссии болезни (обычно же медианная продолжительность жизни с момента постановки диагноза у таких пациентов не превышает года). Ученые решили детально исследовать, с какими особенностями Т-клеточного ответа это было связано. Как выяснили иммунологи, почти вся противоопухолевая активность лимфоцитов пациента была связана одним лимфоцитарным клоном (его обозначили MEL8), который реагировал in vitro не только на меланому, но и на клетки острого миелолейкоза, опухоли молочной, предстательной и поджелудочной железы от других пациентов с таким же типом HLA-антигена (гаплотип HLA A*02:01, наиболее распространенный в мире). Это было неожиданно, ведь рецепторы этих Т-клеток чувствительны к белку мелану A, специфичному для меланоцитов и происходящих от них опухолей (включая меланому). Авторы создали библиотеку из 936 миллиардов декапептидных последовательностей и оценили in silico сродство рецепторов MEL8 к олигопептидам, связанным с HLA A*02:01. Такой скрининг позволил отобрать 500 пептидов, представленных в протеоме человека. Три из них — участки белков мелана А, BST2 и IMP2 — имели сродство к Т-клеточному рецептору MEL8 in vitro и при этом экспрессировались меланомой. У всех трех декапептидных последовательностей нашлась гомология и на уровне аминокислотной последовательности, и на уровне третичной структуры, что было подтверждено рентгеноструктурным анализом. Т-клетки, у которых есть рецепторы, тропные одновременно к мелану А, IMP2 и BST2, были обнаружены у здоровых добровольцев и у одного пациента с хроническим лимфолейкозом, но их количество было невелико. Обнаруженный вид поливалентного рецептора можно использовать и для лечения других пациентов: исследователи секвенировали последовательность Т-клеточного рецептора и трансдуцировали этой последовательностью другие линии лимфоцитов в рамках своих экспериментов. Следовательно, есть предпосылки для создания эффективной клеточной терапии опухолей или противоопухолевой вакцины. Впрочем, пока невозможно говорить, насколько безопасной было бы такое лечение, ведь исследование британских и датских ученых основано лишь на единичных наблюдениях пациентов с опухолями. Кроме того, распознавание эпитопов Т-клеточным рецептором зависит от варианта HLA.антигена, имеющегося у данного конкретного человека, и распространенность полимодальных Т-клеточных рецепторов у носителей разных вариантов HLA может отличаться. Даже сильного иммунного ответа против клеток меланомы может оказаться недостаточно для победы над болезнью — на эффективность лечения могут влиять такие факторы, как уровень тестостерона.