Опухоли (в том числе злокачественные), их возникновение и прогрессия по понятным причинам изучаются в основном на млекопитающих. Немногие работы посвящены изучению опухолей у беспозвоночных, в первую очередь у Drosophila и C. elegans, относящихся к кладе билатерально-симметричных животных. Между тем, гены, участвующие в онкогенезе у млекопитающих, появились в эволюции вместе с появлением многоклеточных животных. Исходя из этого, можно было бы ожидать, что опухоли могут возникать у всех многоклеточных животных, включая самых примитивных – типа губок и книдарий. Однако до недавнего времени этот вопрос практически не был изучен.
В только что вышедшей статье в Nature communications сообщается об открытии и изучении опухолей у двух видов гидр, представителей книдарий (Hydra oligactis и Pelmatohydra robusta). Авторы обратили внимание на странные новообразования эктодермы, спонтанно возникающие у гидр, живущих в лабораторной культуре. При почковании больных особей опухоли возникали у большинства дочерних особей. При трансплантации в здоровых гидр опухоли успешно развивались у реципиентов. Таким образом, авторы поддерживали несущие опухоли гидры в культуре на протяжении 5 лет. Опухоли не приводили к гибели животных, но значительно снижали как скорость почкования, так и способность к половому размножению. Анализ морфологии клеток и некоторых молекулярных маркеров показал, что опухоли представляют собой клетки половой линии, "застрявшие" на промежуточной фазе дифференцировки в женские половые клетки. (У гидры половые клетки развиваются из интерстициальных, давая начало яйцеклетке и многочисленным питающим клеткам; последние претерпевают массированный апоптоз и фагоцитируются развивающейся яйцеклеткой). Было установлено, что скорость пролиферации в опухолях примерно такая же, как и у нормальных клеток, однако апоптоз у них оказался подавленным. Таким образом, изученные опухоли возникают в результате блокирования дифференцировки ооцитов. При трансплантации меченые опухолевые клетки расползаются по организму реципиента гораздо быстрее, чем контрольные (нормальные), что напоминает поведение инвазивных опухолей млекопитающих. Анализ транскриптомов показал, что профили экспрессии генов сильно различаются у здоровых асексуальных животных, женских особей в процессе оогенеза и у опухолей. Было идентифицировано 196 опухолеспецифичных транскриптов, для 44 из которых существуют гомологи среди онкогенов млекопитающих. Кроме них, были найдены таксономически ограниченные гены, а также гены эволюционно консервативные, но не участвующие в онкогенезе у позвоночных. Авторы проанализировали паттерн экспрессии гена, гомологичного tpt1 (translationally controlled tumor protein1, p23) – он активно транскрибируется в опухолях, но не в здоровых животных (см.рис.).
Верхний ряд: эволюционное древо животных с предсказанным моментом появления опухолей.
Нижний ряд: экспрессия гена tpt1/p23 в гидрах с опухолями (слева), в здоровых асексуальных (в середине) и женских особях (справа) (на врезках – негативный контроль)
Таким образом, полученные результаты представляют собой впервые изученный процесс опухолеобразования у эволюционно древних животных, возникших до появления билатерий. Это открытие сильно меняет представление об эволюционных корнях онкогенеза – спонтанное опухолеобразование, видимо, представляет собой древнейший процесс, а не является "изобретением" эволюционно продвинутых животных. Помимо этого, есть еще один интересный аспект. Известно, что гидры являются редким примером потенциально бессмертных животных, однако даже они не оказались способны избежать появления опухолей.
Источник: MOLBIOL.RU
