Крупные животные более склонны к раку, но у них лучше развита защита

Чем больше организм, тем выше шансы, что его клетки начнут мутировать. Логика проста: у слона в тысячи раз больше клеток, чем у мыши, значит, и вероятность онкопатологий должна быть выше. Однако десятилетия наблюдений за животными ставили ученых в тупик. Почему киты, слоны и жирафы, достаточно большие существа, не вымерли от рака, если их размеры — идеальная для него мишень? Ответ искали в генах, иммунитете и метаболизме, но данные оставались противоречивыми.

В 1977 году британский онколог и эпидемиолог Ричард Пето (Richard Peto) предложил объяснение. Он утверждал, что заболеваемость раком не показывает зависимости с количеством клеток в организме, следовательно, рак у крупных животных не встречается чаще, чем у мелких. Это утверждение вошло в историю под названием «парадокс Пето».

Команда британских и американских биологов под руководством Джорджа Батлера (George Butler) заявила, что их исследование опровергает идею Пето. Об этом ученые рассказали в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Авторы проанализировали данные по 263 видам: 90 млекопитающим, 79 птицам, 63 рептилиям и 31 амфибии. Исследователи изучили протоколы вскрытий животных из зоопарков и аквариумов, чтобы выяснить, у каких из них при жизни был рак.

Результаты показали, что на момент смерти у крупных видов онкологические заболевания встречались чаще, чем у мелких. Каждое увеличение массы тела на 1% у млекопитающих и птиц повышало риск рака в среднем на 0,1%. Для рептилий и амфибий, где вместо массы учитывали длину тела, при увеличении длины на 1% риск онкопатологии повышался в среднем на 0,003%. Но эти показатели оказались в разы ниже ожидаемых.

«Увеличение риска, которое мы наблюдали, очень незначительное и совершенно не пропорционально размеру тела. Если слон в тысячу раз больше мыши, по идее, риск рака у него должен быть выше в тысячу раз. Но это не так. Почему? Возможно, у более крупных видов развилось больше способов защиты», — пояснила Вера Горбунова из Рочестерского университета (США), один из авторов исследования.

В своей работе биологи применили современные филогенетические методы, учитывающие эволюционное родство видов, и обнаружили, что те виды птиц и млекопитающих, которые за короткий эволюционный срок быстрее увеличивались в размерах, гораздо лучше защищены от рака. Например, у азиатского слона (Elephas maximus), чьи предки росли особенно быстро, риск рака на 56% ниже, чем ожидалось для его массы. А вот у мелких видов, таких как летучие мыши, эти механизмы защиты слабее.

Авторы предыдущих исследований выявили у слонов дополнительные копии гена p53, который останавливает деление поврежденных клеток. У китов нашли гены, ускоряющие восстановление ДНК.

«Эволюция — своего рода „гонка вооружений“. Чтобы стать крупнее, видам пришлось улучшить контроль за делением клеток. Но это не делает их неуязвимыми — просто они обзавелись более лучшими методами защиты», — объяснил Батлер.

Авторы научной работы отметили, что ключевое открытие в их исследовании не в том, что крупные животные более подвержены раку, а то, как эволюция «‎хитрит», чтобы снизить риск онкологических заболеваний.

Если специалисты поймут, как некоторые виды противостоят раку, какие уникальные биологические механизмы делают их менее восприимчивыми к онкопатологиям, это позволит создать новые методы лечения для людей. Ученые смогут разработать лекарства, имитирующие защитные процессы этих животных.