Деякі тварини відрізняються високою тривалістю життя. Вони живуть набагато більше, ніж навіть їхні найближчі родичі. Прикладом таких довгожителів в тваринному світі є слепиши. Це невеликі гризуни, які мешкають під землею в норах. Тривалість їх життя досягає двадцяти років. Як відомо, інші гризуни, навіть володіють таким же розміром, живуть значно менше. Але з чим пов’язаний такий феномен? як помітили вчені, ці маленькі тварини ніколи не хворіють на онкологію. Однак злоякісні клітини у них виникають так само, як і у будь-яких інших тварин. Але, як тільки вони з’являються, їх тут же знищує імунна система, а точніше — сигнальний білок бета-інтерферон, або ifn-β, в результаті чого не встигає вирости пухлина. Вчені тривалий час ламали голову над тим, який механізм відповідає за активацію інтерферонового сигналу в клітинах, що починають мутувати в злоякісні. Відповідь на це питання дали вчені з рочестерського університету. Як показало дослідження, протираковий захист у слепишей включають особливі послідовності в днк, іменовані ретротранспозонами.
Слепиші підказали вченим спосіб боротьби з раком
Що такі ретротранспозони і як з ними борються клітини
Ретротранспозони ще називають мобільними генетичними елементами. Вони здатні самі себе копіювати з однієї ділянки днк в іншу. Звідси виникло ще одне їх назва-стрибають гени. Впроваджуючи в днк вони викликають різні мутації в клітинах. До слова, на думку вчених, саме завдяки їм люди і людиноподібні мавпи позбулися хвоста.
У різних стрибаючих генів механізм «стрибків» в днк різний. Ретротранспозони мають здатність самокопіювання за допомогою проміжної копії у вигляді молекули рнк. Але не будемо вдаватися в подробиці цього процесу. Головне, що стрибають гени, впроваджуючи в ту чи іншу ділянку днк в клітині, можуть сильно вплинути на роботу будь-якого гена — змусити працювати його більш активно або, навпаки, зовсім вимкнути. Тому для клітин ретротранспозони становлять певну небезпеку.
Щоб захистити себе, клітини використовують механізм придушення цих стрибаючих генів, суть якого полягає в покритті днк транспозонів метильними мітками, які регулюють активність генів. Іншими словами, включається епігенетична регуляція, яка «присипляє» ретротранспозони. Вони стають неактивними і більше не заважають клітинам нормально працювати і ділитися.
Імунна система сліпих знищує злоякісні клітини відразу ж, як тільки вони починають ділитися
У молодому клітині епігенетична регуляція працює добре, але з віком вона починає давати збій. Деякі вчені навіть припускають, що це є однією з причин виникнення злоякісних клітин у літніх людей. На їх онкогенах перестають працювати епігенічні мітки, які блокують їх роботу. Те ж саме з часом трапляється і з ретротранспозонами-вони”прокидаються”.
Захист від раку ретротранспозонами – як вона працює
Тепер повернемося до наших слепишам. Вчені рочестерського університету виявили, що в їх клітинах, які починають прискорено ділитися, знижується активність днк-метилтрансферази, тобто одного з ферментів, які блокують активність ретротранспозонів. Результати досліджень опубліковані в журналі nature immunology.
Слід зазначити, що поведінка ретротраспозонів нагадує поведінку ретровірусів, таких як віл. Саме тому препарати, які призначають проти ретровірусів, знищують і ретротраспозони. Щоб перевірити, як поведуть себе клітини без ретротраспозонов, вони стали давати гризунам препарати проти ретровірусів. Очікувано стрибають гени стали гинути, а клітини при цьому продовжили безперешкодно ділитися. Стало очевидним, що ретротраспозони не дають злоякісним клітинам ділитися. Звідси виникло інше питання, яким чином вони діють?
Ретротранспозони імітують в злоякісних клітинах вірусну атаку, в результаті чого вони знищуються імунною відповіддю
Ще більше захоплюючих досліджень і відкриттів вчених ви знайдете на нашому яндекс.дзен-каналі
Тоді вчені провели ще один експеримент — відключили у слепишей сигнальний шлях, який пов’язаний з бета-інтерфероном. В результаті у гризунів стали з’являтися злоякісні пухлини, незважаючи на активність ретротраспозонов. Бета-інтерферони є частиною системи вродженого імунітету. Швидше за все, вони розпізнають активність мобільних генів як атаку вірусів, в результаті чого заражені клітини знищуються.
Вчені припускають, що такий же механізм можна запустити в клітинах людини. Для цього треба просто придушити роботу днк-метилтрансферази або штучно активувати ретротраспозони. В результаті імунна система почне знищувати злоякісні клітини. На жаль, від природи природним чином у нас такий механізм не працює. Наостанок зазначу, що існують і інші способи змусити імунну систему боротися з раковими пухлинами, про деякі з них я розповідав раніше.
