Više je kao PARAZIT nego kao tumor: „Ovo je bilo iznenađenje!“ ZARAZNI RAK identifikovan kod terpana

Misteriozne crne lezije na koži koje pogađaju terpane u jezeru Memfrimejgog, kao i u drugim jezerima Nove Engleske i Kanade, uzrokuje zarazni rak. To je prvi takav kancer identifikovan kod neke slatkovodne vrste riba, saopštio je Univerzitet u Vermontu.

Ćelije raka na terpanima se ponašaju više kao paraziti nego kao konvencionalni tumori, prelazeći sa ribe na ribu.

Otkriće, predstavljeno u žurnalu Nature, baca novo svetlo na način na koji se rak može širiti u divljini i postavlja važna pitanja o tome gde je ovaj rak nastao, kako će uticati na zdravlje i populaciju riba – i kako rak funkcioniše kod drugih životinja, uključujući i ljude.

Nešto mnogo čudnije

Ribolovci i biolozi od 2012. prijavljuju upadljiv porast broja terpana ili američkih somića (Ameiurus nebulosus) sa ispupčenim crnim mrljama na koži u prekograničnom jezeru koje dele Vermont i Kvebek. Do 2014. godine, skoro svaka treća riba imala je tamne lezije.

- Prvobitno smo mislili da je ova bolest možda virusna, ali se ispostavilo da to nije tačno - rekla je Džuli Dragon, naučnica sa Univerziteta u Vermontu i autorka studije.

Pošto se terpani smatraju indikatorima kvaliteta životne sredine, istraživači su sumnjali na neki zagađivač ili patogen povezan sa zagađenjem. Umesto toga, ispostavilo se da su lezije zapravo melanom, rak kože.

- Ovo je bilo iznenađujuće i želeli smo da saznamo kako riba koja živi na dnu dobija rak koji povezujemo sa preteranim izlaganjem sunčevoj svetlosti – rekla je Dragonova.

Džuli Dragon, istraživačica u Centru za rak pri Medicinskom fakultetu „Larner“ Univerziteta u Vermontu, i njene kolege sproveli su detaljnu analizu genetike ćelija raka. Očekivali su da će pronaći genetičku mutaciju koja ribu čini podložnom tome da njene sopstvene ćelije postanu kancerogene.

Pronašli su nešto mnogo čudnije.

Koristeći sekvenciranje celog genoma, tim je uporedio DNK iz tumora i zdravih tkiva kod obolelih riba. Otkrili su da su ćelije raka međusobno mnogo srodnije nego što su srodne ribi domaćinu – što je zaštitni znak klonalno prenosivog raka, u kojem same tumorske ćelije deluju kao infektivni agensi.

- Stotine hiljada genetičkih varijanti su zajedničke među uzorcima tumora, ali su odsutne kod riba domaćina, što u velikoj meri prevazilazi nivoe viđene kod konvencionalnih kancera - navodi se u studiji.

U potrazi za uzrokom

Ovo otkriće predstavlja tek četvrti tip zaraznog raka u životinjskom carstvu – i prvi kod bilo koje ribe ili slatkovodne vrste. Prethodno poznati primeri uključuju bolest facijalnog tumora tasmanijskog đavola, zarazni venerični tumor kod pasa i bolesti slične leukemiji kod školjki i drugih mekušaca.

Istraživački tim sada radi na razumevanju načina na koji se rak širi među životinjama.

- Čini se da se to dešava samo kod većih riba koje su u dobu za mrešćenje. Možda neki deo ponašanja tokom mrešćenja dovodi do širenja raka među jedinkama - rekao je Mark Henderson, biolog u UVM-ovoj Školi za životnu sredinu i prirodne resurse „Rubenstajn“.

Tokom mrešćenja, terpani se gusto grupišu u plitkoj vodi, što omogućava fizički kontakt koji bi mogao preneti tumorske ćelije. Kao ribe bez krljušti koje žive na dnu, oni su takođe u bliskom kontaktu sa sedimentom, koji bi mogao sadržati slobodno plutajuće ćelije raka. Studija napominje da bi zagađivači ili hormonske promene mogli oslabiti imunosistem, čineći terpane u jezeru ranjivijim na infekciju.

Prirodno prisutni arsen takođe može igrati ulogu.

Ekološki uticaj ovog raka i dalje je neizvestan. Dok su neki prenosivi kanceri razorni - tumor tasmanijskog đavola zbrisao je 90% pojedinih populacija – drugi, poput tumora kod pasa, koegzistiraju sa svojim domaćinima hiljadama godina. U jezeru Memfrimejgog, teško oboleli terpani mogu da prežive godinama, ali dugoročni efekti na populaciju su još nepoznati.

Pošto je jezero Memfrimejgog izvor pijaće vode za više od 175.000 ljudi, istraživači naglašavaju da bolest ne predstavlja poznati rizik za ljude. Ćelije raka ne mogu zaraziti drugu vrstu niti preživeti u njoj, a ribe su bezbedne za rukovanje i proučavanje. Međutim, nalazi otvaraju šira pitanja o tome kako zagađenje, stres u staništu i klimatske promene mogu uticati na evoluciju i širenje bolesti kod divljih životinja.

- Lično, ne bih jeo one sa tumorima – rekao je Henderson, koji napominje da se čini da je oko 30% terpana u jezeru pogođeno zaraznim kancerom.

Da li je problem deponija?

Neki aktivisti za zaštitu životne sredine pitali su se da li obližnja deponija Koventri možda ispušta toksine u jezero, uzrokujući rak. Istraživački tim ne vidi dokaze da je to uzrok. Rak je ravnomerno raspoređen po celom jezeru dugom 50 kilometara, u reproduktivno izolovanim populacijama riba. Nije koncentrisan u južnom delu jezera, blizu deponije, što bi se očekivalo da je deponija krivac. Pored toga, testovi kvaliteta vode koje je tim sproveo pokazuju isti nizak nivo zagađivača kao i u mnogim drugim obližnjim vodenim površinama, uključujući jezero Šamplejn, za koje nije poznato da ima prenosivi melanom.

Što je još važnije, tim je proširio uzorkovanje na druge vode u Vermontu, Nju Hempširu, Mejnu i Nju Bransviku – i pronašao rak u „nekoliko drugih bara i jezera u ovom regionu“, rekao je Piter Emerson, biolog države Vermont.

Mnoga od ovih novootkrivenih mesta, napominje Emerson, imaju netaknutu vodu i nisu u blizini bilo kakvih deponija ili toksičnih izliva.

Međutim, tim je otkrio da ćelije raka kod riba imaju povišen nivo arsena – poznatog otrovnog elementa i karcinogena. Čini se da geografska distribucija raka ima korelaciju sa nivoom arsena u zemljištu koje okružuje jezera.

- Arsen se prirodno nalazi širom Nove Engleske, a njegove koncentracije su veoma visoke u severoistočnom delu Vermonta, kao i u Mejnu, gde smo takođe videli dokaze ovog raka – rekao je Henderson.

Da li je još Toro otkrio ovaj rak?

Tim naučnika sada počinje da istražuje koliko dugo bi ovaj rak mogao biti prisutan – i koliko su česti prenosivi kanceri zapravo. „Naša tvrdnja je da možda to nije toliko retko koliko svi misle. Samo ga ne primećujemo“, kaže Dragon. „U slučaju prenosivih kancera, moguće je da ih ne vidimo mnogo jednostavno zato što ih ne tražimo.“

Kako se navodi, prvo dokumentovano zapažanje raka kod terpana možda potiče iz Masačusetsa, iz dnevnika Henrija Dejvida Toroa, američkog prirodnjaka, filozofa, pesnika, esejiste i političkog aktiviste. U julu 1852. godine, Toro je bio na reci Konkord i zapisao: „jedan od ovih velikih terpana imao je veoma veliku baršunasto-crnu mrlju, koja je obuhvatala desno grudno peraje; vrstu bolesti koju sam često primećivao na njima“. Šest godina kasnije, Toro je ponovo zapisao: „Vidim terpana ovog popodneva u Asabetu, kako leži na dnu, blizu obale, očigledno bolestan. Dozvoljava čamcu da mu priđe na pola metra. Skoro polovina glave, od njuške unazad dijagonalno, prekrivena je mastiljavocrnom vrstom lepre, poput korastog lišaja“.

Naučnici trenutno istražuju bare i reke u Masačusetsu kako bi saznali više o distribuciji raka i videli da li je on možda tamo i nastao.

Džuli Dragon je naglasila da razumevanje ovog novootkrivenog prenosivog raka može ponuditi nove uvide u biologiju kancera u širem smislu.

- Proučavanjem načina na koji kanceri preživljavaju i šire se izvan svog prvobitnog domaćina, možemo naučiti mnogo o tome šta drži kancere pod kontrolom – i šta se dešava kada se te granice sruše - rekla je ona. - Ove ribe pružaju priliku da posmatramo evoluciju raka.

(Telegraf Nauka/University of Vermont)