Реальность морских черепах очень отличается от забавного, игривого способа, которым они изображены в популярных фильмах, таких как В поисках Немо. Далеко не беззаботные морские черепахи по всему земному шару тяжело отягощены изнурительными опухолями мягких тканей. Все семь видов морских черепах, найденных в океанах Земли, классифицируются как уязвимые, находящиеся под угрозой исчезновения или находящиеся под угрозой исчезновения - и все они поражены этими опухолями. Они подавляют зрение, кормление и движение животных. В сочетании с другими вызванными человеком экологическими проблемами, рост угрожает самому существованию морских черепах.
Связанный контент
- Рак - одно беспокойство, слоны могут не стесняться забывать
Я и мои коллеги из Лаборатории Уитни и больницы морских черепах Университета Флориды обращаемся к последним технологическим достижениям и новым генетическим и терапевтическим применениям, чтобы попытаться распутать, как работает эта болезнь. Некоторые из наших лучших идей основаны на использовании инструментов человеческой онкологии и точной медицины. Надеемся, что в конечном итоге мы остановим глобальное распространение болезни и поможем морским черепахам, пострадавшим в дикой природе.
Пациент, который прошел многократные операции в Больнице Морской Черепахи Уитни. (Джессика Фаррелл, CC BY-ND) **********
Эти опухоли морских черепах вызваны болезнью, называемой фибропапилломатозом, впервые описанной морскими биологами в штате Флорида-Кис в 1930-х годах. После десятилетий исследований остается много вопросов об этой заразной болезни, поскольку она продолжает распространяться.
Исследователи определили специфический для черепахи вирус герпеса, связанный с этой болезнью. Но кажется, что одного вируса недостаточно для образования опухоли; это должно быть вызвано локализованным состоянием окружающей среды. Связанные с человеком факторы, такие как загрязнение воды и усиление воздействия ультрафиолетового излучения из-за истощения озонового слоя, могут усугубить рост опухоли фибропапилломатозом, подобно тому, как воздействие солнца увеличивает риск и тяжесть рака кожи человека.
Мои коллеги и я сосредоточены в первую очередь на лучшем понимании того, как растут эти недееспособные опухоли черепах.
Определенные места тела более восприимчивы к развитию опухоли? Части тела, подверженные наиболее распространенному росту опухолей фибропапилломатоза, включают глаза - влияющие на способность черепах видеть и выживать в дикой природе - и мягкую, уязвимую нижнюю часть раковины.
Как быстро растут опухоли в разных частях тела? Мы обнаружили, что опухоли глаза отрастают значительно быстрее, чем опухоли, расположенные в других частях анатомии черепахи.
Реми готовится к операции по удалению опухоли в больнице морских черепах Уитни во Флориде. (Дэвид Даффи, CC BY-ND) Как хирургическое удаление влияет на опухоли черепахи? Даже после нескольких раундов операции по удалению опухоли с использованием прижигающего лазера на углекислом газе, постоянный рост опухоли является постоянной проблемой у инфицированных морских черепах. Мы обнаружили, что в среднем 60 процентов реабилитационных опухолей черепах вырастают в течение 36 дней. В среднем, 60 процентов реабилитационных опухолей черепах вырастают в течение 36 дней. Однако мы ожидаем, что истинные темпы отрастания в течение длительного периода в дикой природе будут намного более серьезными. Основополагающие генетические особенности могут быть частью того, что заставляет эти опухоли расти снова и снова.
Теперь, когда мы заполнили некоторые из этих базовых данных, мы хотим определить генетические факторы, которые ответственны за ускорение роста опухоли. Цель состоит в том, чтобы оптимизировать целевую терапию, которая может быть протестирована на эффективность морских черепах, которые попадают в нашу больницу.
**********
Фибропапилломатоз угрожает здоровью морских черепах так, как рак кожи негативно влияет на здоровье человека. Так почему бы не заняться этими опухолями черепах с помощью методов и подходов человеческой онкологии и генетической медицины?
Это именно то, что делает мой коллега Дэвид Даффи, применяя подходы, основанные на точной медицине, которые сочетают в себе конкретные гены, окружающую среду и образ жизни человека, чтобы оптимизировать эффективность и терапевтическую пользу их медицинского обслуживания. Он профилировал ткань опухоли фибропапилломатоза, которая была удалена хирургическим путем с помощью лазерной резекции как часть реабилитации. Затем можно сравнить гены, которые экспрессируются в опухолевой ткани, с генами в биопсиях из неопухолевых областей той же черепахи. Изучив вирусные гены вируса герпеса, а также гены черепахи, связанные с ростом опухоли, он получил жизненно важное представление о природе и причинах заболевания.
Оказалось, что, хотя опухоли по своей природе рептилии, они имеют общую геномику с типами рака человека - наиболее близко напоминающими базальноклеточный рак кожи человека. Из-за этого сходства, специфические противораковые методы лечения человека должны успешно работать в морских черепах.
Больница черепах на Марафоне-Ки и больница морских черепах Университета Флориды, работая в тесном сотрудничестве, применяют препараты против рака человека, такие как фторурацил, для уменьшения послеоперационных рецидивов опухолей глаз у морских черепах.
Эта концепция не настолько надуманна, если учесть, что большинство противораковых лекарств для собак, например, изначально были разработаны для людей. А благодаря области сравнительной онкологии этот процесс проходит в двух направлениях - информация от пациентов с раком собаки информирует людей о лечении.
Крупная опухолевая масса при фибропапилломатозе у юной зеленой морской черепахи. (Кэрол Даффи, CC BY-ND) Это все хорошие новости для сильно истощенных морских черепах, которые попадают в реабилитационные больницы для животных. Но у нас все еще есть способы помочь пострадавшим животным в дикой природе.
Тем не менее, продолжая исследования природы и факторов, вызывающих заболевание, мы надеемся пролить свет на то, почему это естественное заболевание вышло из-под контроля. Чем больше мы знаем о фибропапилломатозе - его генетике, как он передается, как он метастазирует по всему организму, и какие факторы окружающей среды усугубляют его распространение и серьезность - тем больше мы можем собрать кусочки головоломки вместе, чтобы найти решение для популяция диких морских черепах.
Анализ геномов и окружающей среды, свидетельствующий о том, что вызванные человеком изменения способствуют возникновению болезней у морских черепах и других видов дикой природы, вполне справедливо, когда люди делятся некоторыми из этих методов лечения болезней с этими животными.
Эта статья была первоначально опубликована на разговор.
Джессика Алиса Фаррелл, аспирант по биологии, Университет Флориды
