Трябва ли да споделяме лечение с рак на човека с туморни костенурки?

Реалността на морските костенурки е много различна от забавната любов, игрив начин, по който са изобразени в популярни филми като Търсенето на Немо , Далеч от безгрижието, морските костенурки по цялото земно кълбо са силно натоварени от инвалидизиращи тумори на меките тъкани. Всичките седем вида морска костенурка, намерени в земните океани, са класифицирани като уязвими, застрашени или критично застрашени – и всички те са засегнати от тези тумори. Те възпрепятстват зрението, храненето и движението на животните. В съчетание с други екологични проблеми, причинени от човека, растежът застрашава съществуването на морските костенурки.

Моите колеги и аз в Университет на Флорида Лаборатория „Уитни“ и Болница за морски костенурки се обръщат към последните технологични постижения и нови генетични и терапевтични приложения, за да се опитат да разберат как работи тази болест. Някои от най-добрите ни прозрения идват от използването на инструментите на човешката онкология и прецизната медицина. Надяваме се, че в крайна сметка ще спрем световното поглъщане на болестта и ще помогнем на морските костенурки, засегнати в дивата природа.

A patient that’s gone through multiple rounds of surgery at the Whitney Sea Turtle Hospital.
Пациент, преминал през многобройни операции в болницата за морски костенурки в Уитни. (Джесика Фарел, КС BY-ND)

**********

Тези тумори от морски костенурки са причинени от заболяване, наречено фиропапиломатоза, описано за пръв път от морските биолози във Флорида Кийс през 30-те години на миналия век. След десетилетия на проучване, много въпроси остават за тази заразна болест, тъй като тя продължава да се разпространява.

Изследователите са идентифицирали специфичен за костенурка херпес вирус, свързан с болестта. Но изглежда, че само вирусът не е достатъчен да доведе до образуване на тумори; тя трябва да бъде задействана от локализирано екологично състояние. Фактори, свързани с човека като замърсяване на водите и увеличено излагане на UV радиация поради изчерпването на озоновия слой може да изостри растежа на тумора на фипопапиломатоза, подобно на това, как излагането на слънце увеличава риска и сериозността на раковите заболявания на човешката кожа.

С колегите си и аз се фокусираме първо върху по-доброто разбиране как тези неравномерни тумори на костенурките растат.

Дали специфичните места на тялото са по-податливи на развитие на тумори? Частите на тялото, които са обект на най-плодотворния туморен растеж на фипопапиломатозата, включват очите – засягащи способността на костенурките да гледат и оцеляват в дивата природа – и меката уязвима долна част на черупката.

Колко бързо растат туморите в различни части на тялото? Установихме, че очните тумори се възстановяват значително по-бързо от туморите, разположени на други части от анатомията на костенурките.

Remi preparing for his tumor removal surgery at the University of Florida’s Whitney Sea Turtle Hospital.
Реми се подготвя за операцията си за отстраняване на тумори в болницата за морски костенурки в университета във Флорида. (Дейвид Дъфи, CC BY-ND)

Как хирургичното отстраняване засяга туморите на костенурките? Дори след няколко кръга на операция за отстраняване на тумори, използвайки лазерен въглероден диоксид, персистиращо възстановяване на тумора е повтарящ се проблем при заразените морски костенурки. Установихме, че средно 60% от рехабилитиращите тумори на костенурките се регенерират в рамките на 36 дни. Очакваме обаче, че истинските темпове на възстановяване за продължителен период от време в дивата природа ще бъдат много по-тежки. Основните генетични характеристики могат да бъдат част от това, което кара тези тумори да се развиват отново и отново.

Сега, когато попълнихме някои от тези базови данни, искаме да насочим към генетичните фактори, които са отговорни за ускоряването на растежа на туморите. Целта е да се оптимизират целевите терапевтични средства, които могат да бъдат тествани за ефективност при морските костенурки, които завършват в нашата болница.

**********

Фибропапиломатозата застрашава здравето на морските костенурки по много начини подобно на това как ракът на кожата оказва неблагоприятно влияние върху човешкото здраве , Защо да не се справим с тези туморни тумори с техниките и подходите на човешката онкология и генетичната медицина?

Това е точно моят колега Дейвид Дъфи се прави чрез прилагане прецизни медицински подходи които комбинират конкретните гени на индивида, околната среда и начина на живот, за да оптимизират ефикасността и терапевтичната полза от тяхната медицинска помощ. Той профилира туморната тъкан от фибропапиломатоза, която е била отстранена хирургично чрез лазерна резекция като част от рехабилитацията. След това е възможно да се сравнят гените, които се експресират в туморната тъкан, на тези в биопсии от не-туморни области на същата костенурка. Чрез изследването на вирусните гени в херпесния вирус, както и на гените на костенурките, свързани с растежа на тумора, той придобива жизненоважен поглед върху природата и причинителите на заболяването.

Оказа се, че макар и влечуги в природата, тумори споделят основната си геномика с типове човешки рак – най-много наподобяващи карцинома на основния карцином на човешкия рак на кожата. Поради тези прилики, специфични човешки противоракови терапии трябва да работят успешно при морски костенурки.

Кърлевата болница на Маратон Ключ и болницата за морски костенурки в университета на Флорида, които работят в тясно сътрудничество, имат използвани човешки антиракови лекарствени средства като флуороурацил, за да се намали пост-хирургическият рецидив на тумори на очите при морски костенурки.

Тази концепция не е толкова далеч, когато смятате, че най-много ракови лекарства за кучета , например, са били първоначално разработени за хора. А благодарение на сферата на сравнителната онкология, тръбопроводът работи по двата начина – прозрения от пациенти с ракови заболявания при кучетата информират хората за лечението.

A large fibropapillomatosis tumor mass on a juvenile green sea turtle.
Голяма туморна фибропапиломатозна маса на младежка зелена морска костенурка. (Карол Дъфи, CC BY-ND)

Това е добра новина за силно изтощените морски костенурки, които завършват в животновъдни болници за рехабилитация. Но все още имаме начини да помогнем на засегнатите животни в дивата природа.

С продължаващото изследване на природата и причинителите на болестта, обаче, се надяваме да хвърлим светлина върху причината, поради която тази природна болест е излязла извън контрол. Колкото повече знаем за фибропапиломатозата – нейната генетика, как тя се предава, как тя метастазира в тялото и какви екологични ко-фактори засилват нейното разпространение и сериозност – колкото повече можем да поставим парчетата на пъзела заедно, за да намерим решение за популации от диви морски костенурки.

С геномните и екологичните анализи, които показват, че предизвиканите от човека промени предизвикват появата на болестта при морските костенурки и други видове диви животни, е справедливо, че човешките същества споделят част от лечението си с тези животни.

Тази статия е публикувана първоначално на Разговорът.

The Conversation

Джесика Алис Фарел, докторант по биология, университет на Флорида

2018-07-11 19:45:23

http://www.smithsonianmag.com/science-nature/sharing-human-cancer-treatments-turtles-180969600/