Известно всего несколько примеров злокачественных опухолей, которые ведут себя подобно инфекции — передаются другим организмам. Среди них — трансмиссивный рак двустворчатых моллюсков BTN. Авторы новой статьи описали географические и экологические аспекты распространения BTN среди мидий в Баренцевом море, оценили число больных моллюсков и узнали, как расселение «заразного рака» связано с Северным морским путем.
Злокачественные опухоли опасны и коварны, но обычно не заразные — то есть не покидают организм, в котором развились. Однако есть и ряд пугающих исключений: например, лицевая опухоль тасманийского дьявола или трансмиссивная венерическая опухоль собак. В последнее время все больше внимания привлекает другой пример — трансмиссивный рак двустворчатых моллюсков (bivalve transmissible neoplasia, BTN). Совсем недавно ученые описали геном и реконструировали эволюцию BTN у мидии песчаной Mya arenaria, обитающей у берегов Северной Америки.
На сей раз авторы статьи для журнала Molecular Ecology, коллектив российских ученых, заинтересовались трансмиссивной неоплазией у мидии тихоокеанской (Mytilus trossulus), важного объекта аквакультуры. В качестве региона исследования выбрали одно из арктических морей — Баренцево море, а точнее, Кольский залив, узкую полоску воды, которая глубоко вдается в одноименный полуостров. За три года ученые собрали и проанализировали более тысячи мидий, обитающих в 15 различных участках залива. Из них получили гемолимфу — аналог крови у моллюсков — и проанализировали клеточный состав для выявления раковых клеток.
Такие клетки резко отличаются от нормальных гемоцитов, которые похожи на амеб и плавают в гемолимфе моллюсков. Клетки BTN имеют округлую форму и активно делятся, заражая органы заболевшего моллюска и превращая их в бесформенную массу. Болезнь похожа на лейкемию, то есть рак крови у человека, и не менее фатальна для мидий.
Поскольку трансмиссивная неоплазия давно научилась распространяться от одного моллюска к другому, то приобрела собственный геном — он заметно отличается от генома самого моллюска. Поэтому ученые также анализировали ДНК мидий — это позволило распознать в них последовательности BTN.
Оказалось, среди изученных двустворок неоплазией болеет примерно каждая трехсотая — точнее, 0,37 процента. Кроме того, сравнение геномов BTN помогло узнать, откуда именно эта своеобразная инфекция попала в воды Кольского залива. Выяснилось, что они ближе всего к ДНК образцов неоплазии из северной части Тихого океана. Скорее всего, основным вектором распространения в этом случае стал Северный морской путь, связывающий порты Европейской части России и Дальний Восток: больные мидии могли расселяться, обрастая днища судов.
«<…> 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», — пояснила один из авторов Мария Сказина, сотрудник СПбГУ.