Tумори, полигон креативности природе

Тумори су врло распрострањени: они су пронађени и животиња и код биљака. Руски научници сматрају да они служе и као еволутивни експериментални полигон за нове гене. Извор: Patrick M.

Тумори су врло распрострањени: они су пронађени и животиња и код биљака. Руски научници сматрају да они служе и као еволутивни експериментални полигон за нове гене. Извор: Patrick M.

Научници из Санкт Петербурга су понудили фасцинантан увид у еволутивну функцију тумора код биљака, животиња и људи: наизглед парадоксално, тумори су експериментални полигони за тестирање нових гена. Наиме, да би били наслеђени, нови гени треба да се јављају у полним ћелијама. Међутим, ген са новом функцијом ће ометати рад нормалних ћелија и ткива, па ће одмах бити уклоњен. Зато су ту - тумори.

Еволуција није могућа без појаве нових особина а самим тим и нових гена. Да би се ти гени наслеђивали, односно да не би нестали заједно са својим власником, неопходно је да се образују у полним ћелијама. Поред тога, нови ген је уједно и нова функција која негде мора да буде испробана. По мишљењу директора санктпетербуршког Биомедицинског центра, доктора биолошких наука Андреја Козлова, тумор представља идеалан полигон за тестирање новог гена.

Андреј Козлов: Наша теорија еволуционе улоге тумора предвиђа да еволуционо нови гени треба да се јављају у полним ћелијама како би били наслеђени, и да функционишу код тумора како би затим довели до зачетка нових типова ћелија, ткива и органа. Из тога следи предвиђање да би рак-тестис гени требало да буду нови у еволуционом смислу – што смо и доказали.

Недавно је та хипотеза још једном експериментално потврђена. Стручњаци Биомедицинског центра и Центра за геномску биоинформатику „Ф. Г. Добржански“ Санктпетербуршког државног универзитета открили су да се фамилија гена који су активни само код тумора и тестиса (у којима се образују мушке полне ћелије) појавила не толико давно (по еволуционим мерилима).

Ради се о такозваним СТ генима (од лат. cancer/testis) који функционишу у ћелијама тестиса из којих се формирају сперматозоиди. Поред тога, они функционишу и у разним туморима код човека – код меланома, хепатоцелуларног карцинома, саркома, малигних тумора крви, мокраћне бешике, плућа, дојке, простате, јајника – и кодирају протеине специфичне за туморе тестиса. Многи од СТ протеина изазивају јак имуни одговор, уз то функције СТ гена још увек нису познате. Дакле, имамо фамилију гена са неформираном функцијом, који су активни само у полним и туморским ћелијама. Ако би се испоставило да је СТ фамилија још и релативно нова, хипотеза о еволуционој улози тумора добила би експерименталну потврду.

„Није случајно што се бавимо проучавањем еволуционо нових СТ гена. Наша теорија еволуционе улоге тумора предвиђа да еволуционо нови гени треба да се јављају у полним ћелијама како би били наслеђени, и да функционишу код тумора како би затим довели до зачетка нових типова ћелија, ткива и органа. Из тога следи предвиђање да би рак-тестис гени требало да буду нови у еволуционом смислу – што смо и доказали“, истиче Андреј Козлов.

Научници су упоредили секвенце сличне СТ генима код врста које су на различитим ступњевима еволуционе лествице: код човека, шимпанзе, макаки мајмуна, вука, бика, миша, сивог пацова, кокошке, данио рибице, винске мушице, афричког комарца, нематоде (ваљкастог црва), код више врста квасаца и патогених гљивица, протозоа – узрочника маларије, арабидопсиса и пиринча. СТ секвенци у људском геному има више од две стотине. Установљено је да се значајан део њих – 72,5% – појавио знатно касније од других гена нашег генома, за време или после настанка плацентарних животиња, а више од трећине – касније и од тога, тек код усконосих мајмуна, хоминида или човека. Са друге стране, већина наших осталих гена (76%) старија је од плацентарних. Међу људским генима који кодирају протеине има свега 163 секвенце карактеристичне за човека, од којих 33 спада у СТ категорију. Тако да ти гени заиста припадају еволуционо новој, младој фамилији.

Ген са новом функцијом ће несумњиво ометати рад нормалних ћелија и ткива. Он ће одмах бити „примећен и уклоњен“ од стране природне селекције, и у том случају за новајлију не постоји будућност. Једини начин јесте да се нове особине испробају у ћелијама које не обављају виталне функције. А такве ћелије у организму постоје – то су ћелије тумора.

Зашто истраживачи приписују управо туморима улогу пробног полигона за нове гене? Ради се о томе да ће ген са новом функцијом несумњиво ометати рад нормалних ћелија и ткива. Он ће одмах бити „примећен и уклоњен“ од стране природне селекције, и у том случају за новајлију не постоји будућност. Једини начин јесте да се нове особине испробају у ћелијама које не обављају виталне, односно за живот важне функције. А такве ћелије у организму постоје – то су ћелије тумора. Оне нису диференциране и у случају појаве гена са корисном функцијом, тумор би свакако могао да доведе до појаве нове врсте ћелија.

Таква претпоставка није нимало невероватна, поготово ако се узме у обзир то што су тумори врло распрострањени: они су пронађени у скоро свим вишећелијским организмима, како код животиња тако и код биљака. Недавно су научници из Санкт Петербурга описали први случај вештачке селекције бенигног тумора – „капицу“ на глави мужјака златне рибице која је веома цењена од стране аквариста. Истраживачи су на тај начин пронашли још једну потврду за своју хипотезу.

Руски текст на сајту S&T RF. 

Росијскаја газета. Сва права задржана.