Pomimo całej swojej wszechobecności i wysiłków w celu jego zbadania, rak nadal pozostaje tajemnicą. Dlaczego niektóre zwierzęta zapadają na tę chorobę częściej niż inne? Oto pytanie sedno paradoksu Peto, obserwacji, że duże zwierzęta, ze względu na liczbę komórek, statystycznie częściej niż mniejsze zwierzęta rozwijają i kumulują mutacje genetyczne prowadzące do raka, choć tak się nie dzieje. W rzeczywistości niektóre duże zwierzęta, w tym wieloryby i słonie, zapadają na raka znacznie rzadziej, niż można by się spodziewać u zwierzęcia o tej wielkości ciała i liczbie komórek.
Antropolożka z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara, Amy Boddy i jej współpracownicy pracują nad uzyskaniem wglądu w tę i inne tajemnice raka. W kulminacji trwających dziesięć lat wysiłków ukończyli zestawienie częstości występowania nowotworów u 292 gatunków kręgowców, w tym płazów, gadów, ptaków i ssaków.
To szerokie spojrzenie na częstość występowania nowotworów – największe badanie tego rodzaju – może dać naukowcom możliwość zbadania strategii gatunków o wyjątkowej odporności na nowotwory. Wśród osób najmniej podatnych na rozwój nowotworów, które mogą prowadzić do raka? Morświn zwyczajny i pingwin czarnonogi. Wśród najbardziej prawdopodobnych? Fretki i oposy. Są to jednak przypadki odstające, najbardziej ekstremalne.
„Jedna rzecz, która stała się naprawdę jasna, gdy zaczęliśmy zbierać dane, to to, że wszystko choruje na raka” – powiedział Boddy, biolog, teoretyk ewolucji i współautor nowego artykułu opublikowanego w czasopiśmie Cancer Discovery. „Chodzi o bycie organizmem wielokomórkowym. Nikt nie jest całkowicie chroniony”.
Rzeczywiście, według artykułu, rak „jest problemem wielokomórkowości”. Pojawienie się życia wielokomórkowego otworzyło drzwi do złożoności, w której różne typy komórek współistnieją i komunikują się ze sobą. Jednak z tą złożonością wiąże się pewna podatność w postaci mutacji genetycznych, które łącznie mogą prowadzić do niekontrolowanego wzrostu tkanki, będącego cechą charakterystyczną raka.
Posiadanie tak szerokiego zbioru danych pozwoliło naukowcom kontrolować różne czynniki u poszczególnych gatunków. W jednym przypadku napotkali niewielkie ograniczenie paradoksu Peto: kontrolując długość ciąży, masa ciała osoby dorosłej rzeczywiście korelowała z częstością występowania nowotworów, czego nie zaobserwowano we wcześniejszych, mniejszych badaniach dotyczących częstości występowania nowotworów. Boddy ostrożnie podkreśla, że efekt jest jednak „bardzo mały” i niewystarczający, aby obalić paradoks.
Tymczasem, na korzyść paradoksu Peto, zwierzęta o dłuższym czasie ciąży, co wiąże się z większymi ciałami, rzadziej chorują na nowotwory. Naukowcy wysuwają hipotezę, że kręgowce, które mają dłuższy czas ciąży, również inwestują więcej zasobów w unikanie mutacji.
„Większe, długowieczne gatunki inwestują więcej w utrzymanie somatyczne” – powiedział Boddy. „Spodziewałbym się, że będą lepiej bronić się przed rakiem, bo muszą, aby urosnąć i długo żyć. Z ewolucyjnego punktu widzenia nie jest to paradoks”.
To, w jaki sposób unikający raka udaje się uniknąć choroby, najprawdopodobniej sprowadza się do strategii, jakie poszczególne gatunki rozwinęły w swojej historii ewolucyjnej.
„Rak jest dość stary ewolucyjnie i stanowi stałą presję selekcyjną” – powiedział Boddy. Zwierzęta i rak ewoluowały przeciwko sobie przez długi czas. Boddy wyjaśnił, że w miarę jak zwierzęta rozwinęły się w odrębne gatunki, musiały one podlegać różnym kompromisom genetycznym i stosować różne strategie. Dobrze znaną strategią jest strategia słoni, które mają 20 kopii P53, genu supresorowego nowotworu. Inne strategie mogą obejmować niższy współczynnik mutacji somatycznych, dzięki czemu mutacje te wolniej się kumulują i przekształcają w raka.
„Dlatego też uważam, że nie znajdziemy ogólnego wzorca u kręgowców, ponieważ każdy gatunek ma własną historię wyjaśniającą, dlaczego i jak muszą bronić się przed rakiem” – stwierdził Boddy.
Dodała, że kolejną korzyścią wynikającą z tych danych jest to, że mogą one poszerzyć możliwości badań nad rakiem. Badania zwykle skupiają się na modelach gryzoni, jednak zwierzęta, które chorują na raka bardziej spontanicznie lub mają tendencję do zapadania na różne typy nowotworów, mogą dostarczyć badaczom zajmującym się nowotworami i chorobami rzadkimi lepszych danych.
Następnym krokiem The Boddy Lab jest zbadanie konkretnych typów nowotworów u różnych gatunków. „Rak nie jest pojedynczą chorobą” – powiedziała. „To jak 300 różnych chorób”. Będą na przykład sprawdzać, czy inni członkowie rodziny naczelnych nie chorują na ten sam typ nowotworu, co ludzie. Są także ciekawi mechanizmów leżących u podstaw rozwoju nowotworów u gatunków, które częściej na nie chorują.