Акулы неспроста уже длительное время находятся на вершине морской пищевой цепочки. Их массивные размеры вкупе с несколькими рядами очень острых зубов делают их самыми жестокими хищниками мирового океана. Но оказалось, что доминирование акул в воде основывается на их ДНК, а благодаря мутациям, произошедшим с этими морскими охотниками, мы можем понять, как бороться с нашим самым смертельным недугом – раком.
Это не первое доказательство того, что мутации могут оказаться полезными в плане обретения устойчивости к болезням и увеличения выживаемости. Высокая плотность костной ткани, гемоглобин, повышающий устойчивость к малярии, и третий колбочек сетчатки, улучшающий определение цветов – все это примеры подобных мутаций у людей. Однако новое картирование генов, проведенное учеными Университета Нова Саутистерн во Флориде, Научно-исследовательского института им. Гая Харви и Колледжа ветеринарной медицины Корнелльского университета, показывает, что у акул выработаны геномные приспособления, которые восстанавливают поврежденную ДНК, эффективно защищая их от рака и других заболеваний.
Согласно исследованию, проведенному Николасом Марра и опубликованному в журнале BMC Genomics, два гена акул, в частности – легумин и BAG1 – были модифицированы со временем через эволюционную адаптацию, став средством, повышающим устойчивость животных к болезням. Как ни странно, у людей тоже есть эти гены, однако в нашем случае они являются лишь индикаторами риска развития рака.
Это может быть связано с размером генетического кода акулы, который в полтора раза больше, чем человеческая ДНК. В новостном материале «Би-би-си», охватывающим эту исследовательскую статью, предполагается, что существуют адаптационные процессы, закодированные в этой большой, высокоразвитой акульей ДНК, которые отсутствуют в человеческой ДНК. Белки, продуцируемые легумин и BAG1, были изменены у акул настолько сильно, что они фактически защищают животных от болезней. Данные механизмы генетической защиты смогли сохранить целостность генома на протяжении тысячелетий. Они также объясняют необычайную устойчивость и долговечность этого вида.
«Нас также удивило наличие большого количества генов стабильности генома, которые содержали в себе эти адаптивные изменения», – сообщил Махмуд Шивджи, кандидат наук и ведущий автор исследования. «Однако мы заметили и определенное обогащение некоторых из этих генов, что подчеркивает важность этой тонкой генетической настройки».
Картирование ДНК также показало, что четыре вида акул и скатов, изученных в рамках этого исследования, имеют высокую долю генов, связанных с иммунитетом к инфекциям, заживлением ран и свертыванием крови. Впрочем, это и не удивительно, учитывая их хорошо документированную способность исцеляться от тяжелых травм. Разумеется, ученые задаются вопросом, способны ли эти генетические системы защиты принести хоть какую-то пользу людям.
«Нам еще многое предстоит узнать об этих чудесах эволюции. В них также входит информация, которая может оказаться полезной в борьбе с раком и различными возрастными заболеваниями. Возможно, мы сможем улучшить методы лечения ран у людей, поскольку постепенно нам удается понять, как эти процессы происходят у данных животных», – заявил Шивджи
Поэтому увеличение шансов победы человечества над раком может идти рука об руку с углублением нашего понимания этих долгоживущих, генетически продвинутых существ, которые бороздят океаны в течение последних 400 миллионов лет.