Заразный рак псовых за последние две тысячи лет стал равнодушен к эволюции

Генетики описали эволюцию трансмиссивной венерической саркомы псовых, старейшего вида заразного рака, говорится в научной публикации и редакционной статье в Science. Они уточнили дату возникновения заболевания (около 6,2 тысяч лет назад) и выяснили, что после периода накопления полезных мутаций, которые помогали опухолевым клеткам приспосабливаться к окружающим условиям, в клетках стали накапливаться только нейтральные мутации.

Трансмиссивная венерическая саркома псовых (CTVT) — заболевание, которое передается половым путем. Злокачественные опухолевые клетки переходят от одной особи к другой и приводят к появлению опухоли на гениталиях собак обоих полов. По разным оценкам саркома псовых возникла от 6 до 11 тысяч лет назад. Она появилась из соматических клеток у одной особи, которая заразила других.  Сейчас CTVT выявлена у собак по всему миру и является старейшим заразным раком, хотя в западных странах заболевание встречается довольно редко. Стоит отметить, что саркома псовых не смертельна, а с начала 1980-х годов ее начали лечить.

Несколько лет назад международная группа исследователей под руководством Элизабет Мерчисон (Elizabeth Murchison) из Кембриджского университета по распространению саркомы изучила пути миграции собак за последнюю тысячу лет. В новой работе генетики решили изучить, как возникла такая необычная форма рака. Для этого они секвенировали и проанализировали экзомы 546 опухолей, собранных в 43 странах на пяти континентах у 495 собак-носителей заболевания. Экзомы представляют собой совокупность экзонов — в данном случае последовательностей ДНК, которые кодируют белки и разные виды РНК.

Авторы уточнили время появления CTVT — от 4 до 8,5 тысяч лет назад. По-видимому, Заболевание возникло в Центральной или Северной Азии и оставалось локальным в течение последующих 2–6 тысяч лет. Менее двух тысяч лет назад саркома псовых появилась в нескольких местах в Европе и Азии, возможно, после контакта ранее изолированных популяций собак. Около 500 лет назад она вместе с первыми европейскими колонистами проникла в Америку. Предположительно, сначала в центральную часть континента, а потом в северную и южную. Около 300 лет назад CTVT из Америки попала обратно в Европу и Азию, а также в Африку, причем как минимум пять раз в разные регионы. Параллельно другая разновидность саркомы европейского или азиатского происхождения достигла Австралии и Океании.

Ученые выяснили, как эволюционировала саркома. До начала распространения опухоли по планете, более двух тысячелетий назад, в геноме CTVT появились пять мутаций, которые обеспечивали рост клеток и позволили им приспосабливаться к местным условиям, в частности выдерживать ультрафиолетовое излучение. Часть этих мутаций авторы уже описали ранее и сейчас еще раз подтвердили их наличие, а часть выявили впервые. Позднее, в период активного распространения, в клетках саркомы стали накапливаться только нейтральные мутации, которые не давали опухоли преимуществ, и, возможно, даже представляли для нее угрозу.

«Наши результаты показывают, что как минимум в течение последней тысячи или двух тысяч лет CTVT развивался по другому пути по сравнению с формами рака, поражающими людей», — говорит ведущий автор исследования Адриан Баез-Ортега (Adrian Baez-Ortega) из Кембриджского университета. «В то время как виды рака, которыми болеют люди, эволюционируют благодаря постоянному приобретению мутаций, которые дают преимущество некоторым видам раковых клеток, делая их более приспособленными к окружающим условиям, у CTVT мы не нашли ничего подобного. Из этого мы заключаем, что CTVT прекратил развиваться в каком-либо конкретном направлении, поэтому его эволюция в значительной степени «ненаправленная», или, если хотите, «случайная». По-видимому, заключают исследователи, нейтральный генетический дрейф является главной особенностью эволюции долгоживущего рака.

Саркома псовых — одна из редких разновидностей заразного рака. Другие виды этого заболевания встречаются у тасманийских дьяволов, золотистых хомячков и у некоторых двустворчатых моллюсков. И они далеко не так безобидны. Например, появившийся недавно заразный рак сумчатых дьяволов, смертелен практически в 100 процентах случаев. Однако животные уже начали вырабатывать мутации, которые в некоторых случаях помогают справиться с болезнью.