Белуха: долгожитель, который знает секрет борьбы с раком

На крайнем севере Аляски, на окраине Северного Ледовитого океана, живут самые долгоживущие млекопитающие в мире — белухи, или гренландские киты. Эти гигантские животные могут достигать длины 18 метров и весить более 80 тонн — примерно как шесть полностью загруженных автобусов. Их огромное тело состоит из миллиардов клеток, которые постоянно делятся и обновляются. Но при каждом делении клетки есть риск возникновения опасных мутаций, которые могут привести к раку.


Однако белухи почти не страдают от этого заболевания и могут жить более 200 лет. Как им удается так долго сохранять свое здоровье и молодость? Ученые из США и Великобритании обнаружили, что секрет белухи кроется в ее ДНК — молекуле, которая хранит генетическую информацию о каждом организме.

ДНК состоит из двух цепочек, скрученных в виде двойной спирали. Каждая цепочка состоит из четырех видов химических элементов, называемых нуклеотидами: аденин (А), тимин (Т), гуанин (Г) и цитозин (Ц). Порядок этих нуклеотидов определяет уникальный генетический код каждого живого существа. Но иногда этот код может быть нарушен из-за различных факторов, таких как ультрафиолетовое излучение, химические вещества или ошибки при копировании ДНК. Тогда возникают повреждения ДНК, которые могут привести к нарушению работы клеток или развитию рака.

Чтобы предотвратить эти негативные последствия, у всех живых организмов есть специальные механизмы ремонта ДНК, которые исправляют повреждения и восстанавливают правильный генетический код. Однако эти механизмы не всегда работают безупречно и могут допускать ошибки или пропускать некоторые повреждения. К тому же, с возрастом эффективность ремонта ДНК уменьшается, что приводит к накоплению мутаций и старению организма.

У белух, похоже, эти механизмы работают на высшем уровне. Ученые провели ряд экспериментов на клетках, взятых из тканей белухи, а также из тканей человека, коровы и мыши. Они искусственно вызывали разрывы в обеих цепочках ДНК — самый опасный вид повреждения, который может привести к гибели клетки или раку. Затем они измеряли скорость и точность ремонта ДНК в этих клетках.

Оказалось, что клетки белухи были самыми эффективными и точными в ремонте ДНК. Они восстанавливали разрушенную ДНК в первоначальном состоянии чаще, чем клетки других млекопитающих. У других подопытных ремонт ДНК был более небрежным и оставлял следы повреждений. Ученые также выявили два белка в клетках белухи, CIRBP и RPA2, которые могут играть роль в усилении ремонта ДНК.

Эти результаты подтверждают предположение, выдвинутое ранее на основе анализа генома белухи. В нем были обнаружены изменения в некоторых генах, связанных с ремонтом ДНК, которые могут давать белухе преимущество перед другими животными. Таким образом, белуха подходит к проблеме раковой устойчивости с новой точки зрения: вместо того, чтобы удалять поврежденные клетки, как это делают, например слоны, она качественно их восстанавливает.

Это открытие не только расширяет наши знания о биологии белухи, но и может иметь практическое значение для медицины. Изучая механизмы ремонта ДНК у белухи, ученые могут найти новые способы предотвращения или лечения рака у людей. Кроме того, они могут попытаться понять, как белуха сохраняет свою молодость на клеточном уровне и как это можно использовать для продления жизни человека.