У прудовых сомов-быков (Ameiurus nebulosus ) обнаружен заразный меланом.
Это заболевание передается от одной особи к другой, подобно паразиту.
Это первая известная передающаяся опухоль у пресноводного животного.
Вербентские исследователи опубликовали свои выводы в журнале Nature. Они описывают заболевание, при котором живые раковые клетки покидают свою исходную рыбу и заражают других. Это не мутация, вызванная воздействием солнца. Это инфекционный агент.
Поначалу биологи видели вздутые черные поражения на рыбе по всей Новой Англии и в Канаде. Они предположили, что причина в загрязнении или стандартной инфекции. Они ошибались. Генетические данные рассказали совсем другую историю.
Как началась эта заразная опухоль?
Рыболовы начали замечать больных прудовых сомов на озере Мемфреммагог примерно в 2012 году. Это трансграничное озеро расположено между штатом Вербмонт и провинцией Квебек. К 2014 году почти треть осмотренной рыбы имела такие опухоли.
«Поначалу мы подозревали вирус или загрязняющее вещество, — сказала Джули Драгон, соавтор исследования из Университета Вербмонта (UVM). — Но эти версии не подтверждались».
Поскольку прудовые сомы являются индикаторным видом, команда ожидала найти токсины. Вместо этого они обнаружили клонально передаваемую меланому.
Генетическое секвенирование раскрыло правду.
ДНК опухоли оказалась гораздо ближе к другим образцам опухолей, чем к рыбе, которая их несла. Сотни тысяч генетических вариантов были общими для опухолей, но отсутствовали в здоровой ткани хозяина. Это отличительная черта заразной опухоли.
В животном мире признаны лишь четыре типа трансмиссивных (передающихся) опухолей. Три из них встречаются у морских или наземных видов. Это первый случай у рыбы.
Другие известные примеры включают:
— Болезнь опухолей лица у сумчатых дьяволов.
— Венерические опухоли у собак.
— Раки, похожие на лейкемию, у двустворчатых моллюсков.
Что распространяет меланому?
Ученые пока не уверены на 100%.
Марк Хендерсон, соавтор из Школы Рубенштейна (UVM), отметил, что передача似乎 происходит у более крупных особей, готовых к размножению. В процессе нереста животные часто вступают в тесный физический контакт на мелководье. Этот контакт может позволять опухолевым клеткам переходить от одной особи к другой.
Биологические особенности тоже могут играть роль. У сомов-быков чешуя отсутствует. Они проводят много времени на дне озера. Донный осадок может содержать свободно плавающие раковые клетки, которые проникают в рыбу через кожу.
Загрязнители или гормональные сдвиги могут ослабить иммунную систему. Уровень мышьяка повышен внутри самих раковых клеток. Однако причинно-следственная связь не доказана. Мышьяк природным образом содержится в почвах Новой Англии. Его высокие концентрации наблюдаются на северо-востоке Вербмонта и в Мэне — в тех же регионах, где обнаружена эта опухоль.
Опасно ли это для людей?
Нет.
Озеро Мемфреммагог является источником водоснабжения для более чем 175 000 человек. Заболевание не представляет для них угрозы. Иммунная система человека отторгает раковые клетки рыб. Обращаться с рыбой безопасно.
Но Хендерсон все равно не будет их есть.
«Лично я бы не стал употреблять в пищу тех, у кого есть опухоль», — сказал он. Около 30% сомов в озере поражены этим заболеванием.
Где еще существует эта трансмиссивная опухоль?
Заболевание не ограничивается озером Мемфреммагог.
Пробы воды, взятые в штатах Вербмонт, Нью-Гэмпшир, Мэн, а также в Нью-Брансуике и Массачусетсе, выявили схожие проблемы. «Мы обнаружили ее на нескольких других прудах и озерах», — рассказал Питер Эмерсон, биолог штата Вербмонт.
Многие из этих мест с чистой водой. Они находятся далеко от свалок.
Экологи беспокоились по поводу токсинов со свалки Ковентри. Данные этого не подтверждают. Случаи распределены равномерно и не группируются возле свалки в Южной бухте. Тесты качества воды показывают низкий уровень загрязнителей в озере Шамплейн, где рака не наблюдается.
Повышенный уровень мышьяка географически связан с распространением болезни. Однако остается неясным, вызывает ли мышьяк мутацию, ослабляет иммунную систему или просто сопутствует ей.
Видел ли это Торо раньше?
Это заболевание может быть старше, чем мы думаем.
Джули Драгон подозревает, что трансмиссивные опухоли недооцениваются, потому что ученые их не ищут.
История дает подсказку.
Генри Дэвид Торо записал в своем журнале в июле 1852 года о соме с «очень большим бархатисто-черным пятном» на реке Конкорд. Шесть лет спустя он увидел другого сома на реке Ассобет. На его голове почти половину покрывала «черная, как чернила, проказа».
Теперь исследователи обследуют водные пути Массачусетса, чтобы понять, является ли это исторической закономерностью или недавней вспышкой.
Почему это важно
Изучение того, как распространяются трансмиссивные опухоли, раскрывает пределы нормального поведения клеток.
«Изучая то, как рак выживает и распространяется вне организма хозяина, мы понимаем, что удерживает рак внутри», — сказала Драгон. «Это возможность взглянуть на эволюцию рака».
Некоторые трансмиссивные опухоли убивают хозяев. Болезнь опухолей лица уничтожила 90% популяции некоторых групп сумчатых дьяволов. Другие существуют тысячи лет, не уничтожая своих хозяев, как собачья опухоль.
Мы пока не знаем долгосрочной экологической цены для популяции сомов-быков. Рыбы с тяжелым течением болезни могут жить годами. Каковы показатели размножения? Вероятность выживания? Тенденции популяции? Это неизвестно.
Но это открытие меняет наше понимание границ болезней. Рак — это не всегда просто сбой внутренних клеток. Иногда он может перепрыгивать на других.
Озеро спокойно. Рыбы плывут. Клетки распространяются.
