Она смеётся, как мать. Могущество и причуды наследственности

Биологи-онкологи не обращали на ТВО особого внимания, поскольку это заболевание вело себя не как обычный рак, вызываемый случайными мутациями или определенными вирусами. Однако открытие заразного рака у тасманийских дьяволов заставило ученых взглянуть на него под другим углом. В 2006 г. британский биолог Робин Вайс с коллегами собрал образцы ТВО 40 собак с пяти континентов[889]. Исследователи секвенировали короткие фрагменты ДНК каждой опухоли и здоровых клеток из других частей тела этих собак. Вайс с коллегами обнаружил, что собаки были химерами, а не мозаиками. Все раковые клетки имели общий набор аллелей, которых не было в здоровых клетках ни у одной собаки. Ученые поняли, что заболевание не появлялось у собак каждый раз заново, а распространилось, возникнув единожды.

__________

Мерчисон провела свое исследование вслед за Вайсом. Вместо того чтобы анализировать фрагменты ДНК, она с коллегами выполнила полногеномное секвенирование двух опухолевых клеток. Одна клетка была от кокер-спаниеля из Бразилии, а другая – от аборигенной собаки из Австралии. Клетки отличались друг от друга 100 000 мутаций. Но в то же время у них было 1,9 млн одинаковых мутаций, которых Мерчисон не нашла в обычной собачьей ДНК.

В раковых клетках все еще имеются следы их происхождения. Исследовательница предполагает, что эти клетки возникли из каких-то иммунных – судя по тем генам, которые они используют и которые выключили. Эти признаки могут быть далеким отголоском происхождения ТВО: иммунная клетка у какой-то древней собаки превратилась в раковую, а потом рак сумел распространиться на других собак.

Мерчисон с коллегами выяснила также, что ТВО значительно старше лицевой опухоли дьяволов. Мутации накапливаются в раковых опухолях с определенной скоростью. Изучая мутации в различных ТВО-клетках, Элизабет и ее коллеги определили, что собака, у которой возник рак, жила примерно 11 000 лет назад, в конце последнего оледенения.

Если бы это была «классическая» опухоль, ТВО просуществовала бы всего несколько лет до смерти хозяина. Однако она избежала смертельной ловушки и прожила в тысячи раз дольше, чем довелось бы обычной собаке. В разных частях земного шара опухолевые клетки приобрели новые мутации и передали их своим потомкам. Эти мутации отражают карту перемещения опухоли. Ее путешествие началось где-то в Старом Свете, и когда европейцы на кораблях привозили собак на новые континенты, такие как, скажем, Австралия или Северная Америка, они одновременно привозили и ТВО. И если случаи лицевой опухоли тасманийского дьявола локализованы в одном уголке земли, то ТВО люди распространили повсюду, куда прибывали со своими собаками[890].

__________

Эти два заразных рака достаточно необычны. Однако, пока Мерчисон изучала собак и дьяволов, обнаружился еще и третий – но не на суше, а в море[891].

В 1960-х гг. морские биологи описали похожий на лейкемию рак у некоторых видов двустворчатых моллюсков. Иммунные клетки начинали стремительно размножаться, внедряясь во все ткани животного. Обычно через несколько недель моллюск погибал.

Ученые никогда раньше не видели ничего подобного. Особенно удивляла быстрота появления новых случаев заболевания. Вскоре после того как заболевал один моллюск из популяции, погибали абсолютно все животные. Этот рак бушевал на Восточном побережье США, и к 2000-м гг. убил песчаных мий по всей территории от Нью-Йорка до острова Принца Эдуарда в Канаде.

Два биолога из Колумбийского университета, Стивен Гофф и Майкл Мецгер, изучали этих моллюсков, чтобы выяснить, не вирус ли запускает у них формирование опухолей. Они не нашли никаких признаков онковирусов. А когда Мецгер с коллегами исследовал ДНК раковых клеток, то с удивлением обнаружил, что опухолевые клетки разных моллюсков имеют одинаковый набор генетических маркеров. Было похоже, что ученые наткнулись на третий вариант заразного рака.

Чтобы проверить эту идею, Мецгер принес моллюсков в лабораторию Гоффа и поместил их в аквариумы. Когда он поселял здорового моллюска в одном аквариуме с больным, у первого тоже развивался рак.

Исследуя раковые клетки, полученные от особей, собранных вдоль Восточного побережья Северной Америки, Мецгер в части их нашел мутации, которых не было в других, и таким образом смог построить генеалогическое древо. Вместе с Гоффом он пришел к выводу, что у какого-то давным-давно жившего моллюска развилась лейкемия, и он выпустил некоторое количество раковых клеток в окружающую водную среду. Когда находившиеся по соседству моллюски фильтровали морскую воду, чтобы выловить из нее пищевые частицы, они засосали и раковые клетки. За прошедшие годы это заболевание стремительно унеслось в океан на сотни миль от места своей первой вспышки.