Рак яичек как расплата за защиту от ультрафиолета

Мутация в геноме европеоидов, усиливающая работу гена защиты от ультрафиолетового излучения, одновременно увеличивает вероятность развития рака яичек.

Оксфордские (Великобритания) учёные, занимавшиеся генетическими причинами рака яичек, пришли к неожиданному выводу: оказывается, повышенная вероятность такой опухоли есть цена защиты кожи от ультрафиолета. В своих исследованиях Гарет Бонд (Gareth Bond) и его коллеги работали с белком р53, мутации в котором встречаются в большинстве опухолей. р53 следит за состоянием ДНК и, если в ней накапливается много повреждений, запускает программу клеточного суицида; если же р53 не работает, мутации в ДНК легко могут сделать клетку злокачественной.

Из-за этого мутации в р53 (или в белках, с которыми он работает), передающиеся по наследству, чрезвычайно редки: естественный отбор попросту вычистил бы их из популяции. Но они всё же есть, и не всегда понятно, что позволило им избежать отрицательного отбора.

Исследователи проанализировали около 60 тысяч нуклеотидных замен, которые можно встретить в человеческом геноме. Такие замены обуславливают вариации в цвете волос или глаз, но также могут стать причиной самых разных болезней. Сравнив здоровые клетки с раковыми, учёные нашли 86 нуклеотидных замен, которые были связаны с раком и находились в районах ДНК, управлявшихся р53. В итоге удалось определить нуклеотидную замену, к которой р53 тяготел особенно сильно. И она, как выяснилось, была связана с раком яичек.

Эволюционный анализ показал, что эта мутация закрепилась в геноме по мере движения людей из Африки на север: у европеоидов она встречается в 80% случаев, тогда как у чернокожих — только в 24%. И, вероятно, именно в ней кроется причина того, что раком яичек белые болеют в 4-5 раз чаще.

Когда вредоносная мутация закрепляется в геноме, это значит, что от неё есть и какая-то польза, причём эта польза перевешивает вред. Более ранние исследования показали, что ген, в котором нашли онкогенную нуклеотидную замену, нужен для защиты кожи от солнечного ультрафиолета. Новые же эксперименты выявили, что работа защитного гена зависит от р53, который его активирует, и чем сильнее действует р53, тем лучше защита, тем больше в коже появляется меланоцитов.

Обнаруженная мутация усиливает взаимодействие между р53 и геном защиты от ультрафиолета, но она же повышает вероятность того, что человек заболеет раком яичек. Стоит также сказать, что изо всех найденных нуклеотидных замен именно эта оказалась достаточно сильной, чтобы влиять на поведение р53.

Очевидно, в эволюции эта разновидность опухоли стала меньшим злом, чем повреждения ДНК от ультрафиолета, которые неизбежно должны были появиться у «побледневших» людей, покинувших Африку.

Результаты исследования опубликованы в журнале Cell.

Подготовлено по материалам ScienceNOW.