Ученые определили, что мидии в Кольском заливе болеют трансмиссивным, то есть заразным, раком, передающимся от больной особи здоровым через воду. Генетический анализ показал, что это смертельно опасное для моллюсков заболевание распространилось в Кольский залив из северных областей Тихого океана, вероятно, с мидиями, «путешествующими» на днищах судов. Поэтому, чтобы предотвратить потенциальные эпидемии рака среди мидий, необходим постоянный мониторинг здоровья моллюсков в морях России. Результаты исследования, поддержанного грантом Президентской программы Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Molecular Ecology.
Объект исследования — Mytilus trossulus. Источник: Петр Стрелков
Онкологические заболевания, встречающиеся у человека, в большинстве своем незаразны, однако в природе существуют виды рака, способные передаваться от одного организма другому при контакте. Такой рак называют трансмиссивным, и на сегодняшний день известно 14 его вариантов, которые встречаются у собак, тасманийского дьявола и двустворчатых моллюсков. Поскольку двустворчатые моллюски — водные обитатели, у них заражение происходит проще всего. Больной организм выделяет раковые клетки, а те с водой переносятся здоровым, поражая сначала гемолимфу — аналог крови, — а затем все органы и ткани.
Многие моллюски — например, мидии, гребешки, устрицы — используются человеком в пищу и выращиваются на фермах в промышленных масштабах. Поэтому эпидемии рака могут нанести значимый экономический ущерб соответствующим предприятиям, ведь зараженные организмы не годятся в пищу и быстро гибнут. В то же время распространенность трансмиссивного рака двустворчатых моллюсков в морях, омывающих побережья Европы и России, плохо изучена, более того, нет надежных методов экспресс-тестирования этого заболевания.
Ученые из Санкт-Петербургского государственного университета (Санкт-Петербург) исследовали популяции мидий Mytilus trossulus, обитающих в Кольском заливе Баренцева моря, чтобы оценить, встречается ли в этих местах трансмиссивный рак двустворчатых моллюсков.
Авторы в период с 2019 по 2022 год собрали 1373 мидии из 15 различных участков Кольского залива. Гемолимфу моллюсков исследовали цитологическими и молекулярно-генетическими методами. На первом этапе с помощью проточной цитометрии (подхода, при котором анализируют, как тонкий слой жидкости преломляет свет) определяли в гемолимфе раковые клетки. Затем с помощью расшифровки определенных участков ДНК гемолимфы выявляли наличие раковых последовательностей.
Оказалось, что 0,37% мидий из Кольского залива болеют трансмиссивным раком двустворчатых моллюсков. Чтобы определить происхождение заболевания, авторы сравнили генотипы — то есть набор последовательностей генов — трансмиссивного рака мидий с генотипами, характерными для этого заболевания в популяциях в разных частях Атлантического и Тихого океанов. Оказалось, что все случаи рака, обнаруженные у мидий в Кольском заливе, были генетически родственны северотихоокеанским штаммам болезни. Это говорит о том, что в Баренцево море заболевание проникло именно из Тихого океана через Северный морской путь, вероятно, вместе с больными мидиями, прикрепляющимися к днищам судов.
«Нам впервые удалось показать, что штаммы, вызывающие эпидемии трансмиссивного рака у мидий в Тихом океане, поражают популяции мидий и в Кольском заливе Баренцева моря. Сейчас распространенность этого заболевания в Кольском заливе в 10 раз ниже, чем в Тихом океане, но существует риск, что его масштаб может увеличиться. Это говорит о том, что необходим постоянный мониторинг состояния промышленно важных моллюсков в морях, прилегающих к побережью России. В дальнейшем мы планируем продолжить начатый мониторинг в изученных популяциях, а также обследовать другие моря России на предмет трансмиссивного рака мидий и поискать рак у других видов моллюсков, в первую очередь, у хозяйственно-значимых», — рассказывает ответственный исполнитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Мария Сказина, научный сотрудник кафедры прикладной экологии СПбГУ.
Информация и фото предоставлены пресс-службой Российского научного фонда