Американские исследователи создали модель рака легкого у голого землекопа, известного своим долголетием и устойчивостью к заболеваниям.
Чтобы преодолеть его защиту, им пришлось добавить в геном клеток легкого один онкоген и дополнительно сломать два ключевых онкосупрессора. В будущем эта модель может пригодиться для исследования устойчивости голых землекопов к раку. Результаты исследования опубликованы в журнале Cancer Discovery.
Голые землекопы — рекордсмены среди грызунов по продолжительности жизни. Они живут в неволе до сорока лет и очень медленно стареют, сохраняя до конца жизни физическую и репродуктивную активность и молодой фенотип. Кроме того, они крайне редко болеют раком — до 2016 года считалось, что они ему вообще не подвержены, но потом все-таки была зафиксирована пара случаев аденокарциномы. Такая уникальная организация делает их интересными объектами для ученых, исследующих процессы старения и ракообразования. Сравнивая голого землекопа с другими животными, они рассчитывают найти черты, ответственные за долгожительство и устойчивость к раку, и использовать их в медицине.
Алиса Шепард (Alyssa Shepard) из Онкологического центра Моффитта в США и ее коллеги подошли к исследованиям землекопа с другой стороны. Чтобы узнать больше об устойчивости землекопов к онкологическим заболеваниям, они попробовали при помощи синтетической биологии сломать его геном так, чтобы животные начали болеть раком.
Для начала они попробовали метод, который показал себя эффективным на мышах. Известно, что химерный ген Eml-Alk регулярно встречается у пациентов с раком легких, особенно среди некурящих, и уверенно вызывает рак легкого у мышей. При помощи генной инженерии ученые «подсадили» землекопам в клетки легких этот вариант гена, однако этого оказалось недостаточно, — ни за стандартные три месяца, ни за шесть, симптомов рака у животных не появилось.
Тогда, чтобы сломать защиту землекопа, ученые испортили ему еще два ключевых гена-онкосупрессора, — ген белка p53, реагирующего на поломки ДНК и включающего в ответ программу смерти клеток и ген белка ретинобластомы (Rb), который регулирует переход клетки к синтезу ДНК для последующего деления. Оказалось, что для раковой трансформации его клеток нужно отредактировать все три гена, а парные комбинации по-прежнему неэффективны.
В дополнение к созданию модели ученые сделали первичный анализ иммунного окружения полученных опухолей при помощи секвенирования РНК одиночных клеток. В целом, он подтвердил уже известные особенности иммунитета землекопов — отсутствие NK-клеток, высокую активность T-клеток. Это предварительный анализ, и ученые планируют использовать свою модель для более детального изучения иммунного ответа.
Особенности, помогающие землекопам не стареть и бороться с раком, уже пытаются переносить на другие виды. Так, например, повезло трансгенным мышам, которым пересадка одного из генов землекопа помогла жить дольше обычных мышей и меньше болеть раком.
Автор: Вера Мухина