Od 2012. godine, ribari i biolozi na jezeru Memphremagog, na granici između Vermonta (SAD) i Quebeca (Kanada), primijetili su nešto uznemirujuće: sve veći broj smeđih somova ( Ameiurus nebulosus ) razvijao je izdignute, crne mrlje na koži . Do 2014. godine, gotovo svaki treći primjerak pokazivao je ove lezije. Ono što je izgledalo kao lokalni problem zagađenja ili virus, pokazalo se nečim mnogo čudnijim: rakom koji se prenosi s jedne ribe na drugu poput parazita.
Otkriće, koje su u časopisu Nature objavili istraživači sa Univerziteta u Vermontu, predstavlja prvi dokumentovani slučaj prenosivog raka kod slatkovodne vrste i četvrti poznati slučaj u cijelom životinjskom carstvu, nakon tumora lica tasmanijskog đavola, veneralnog tumora kod pasa i zaraznih leukemija kod školjkaša. Vijest je dospjela na naslovnice širom svijeta, ali naučnici žele naglasiti da ne postoji opasnost za ljude.
Tumor koji ne pripada svom nosiocu
Da bi razumjeli šta se dešava, tim predvođen Julie Dragon i Markom Hendersonom sekvencirao je kompletan genom tumora i uporedio ga sa zdravim tkivom iste ribe. Rezultat je bio uvjerljiv: ćelije raka različitih jedinki dijelile su stotine hiljada genetskih varijanti koje se nisu pojavile kod ribe domaćina. Kod tipičnog raka, svaki tumor je genetski jedinstven jer potiče iz vlastitih ćelija pacijenta. Međutim, ovdje su tumori bili praktično identični jedan drugom, što se može objasniti samo ako su se maligne ćelije proširile s jedne ribe na drugu.
„Mislili smo da bi to mogao biti virus ili kontaminant“, priznaje Dragon. „Ali kada smo vidjeli da su genomi tumora međusobno povezaniji nego s genomima njihovih domaćina, znali smo da imamo posla s prenosivim klonskim rakom.“ Drugim riječima, same tumorske ćelije djeluju kao infektivni agensi , kolonizirajući nove domaćine i množeći se unutar njih.
Kako se melanom prenosi među ribama?
Tačan mehanizam prenošenja se još uvijek istražuje, ali autori ističu sezonu parenja kao ključno vrijeme . Tokom mriješćenja, somovi se okupljaju u plitkim vodama i održavaju vrlo blizak fizički kontakt. "Čini se da se to javlja samo kod velikih, reproduktivno zrelih riba", objašnjava Henderson. "Možda neki aspekt njihovog reproduktivnog ponašanja pokreće širenje raka."
Nadalje, kao bentoske ribe koje žive na morskom dnu i nemaju krljušti, one stalno interaguju sa sedimentom , gdje se mogu nakupljati otpale tumorske ćelije. Studija također ističe da zagađenje mora i vode ili hormonalne promjene mogu oslabiti imunološki sistem riba, čineći ih osjetljivijima na infekcije.
Četvrti poznati prenosivi rak kod životinja
Do sada je nauka dokumentovala samo tri primjera prenosivog raka u prirodi. Najstariji je pseći prenosivi venerični tumor (CTVT) , koji se prenosi tokom parenja i cirkuliše globalno između 6.000 i 11.000 godina. Zatim tu je i tumor lica tasmanijskog đavola (DFTD) , koji je desetkovao ovu vrstu od 90-ih prenoseći se putem ugriza. A treća grupa se sastoji od nekoliko zaraznih leukemija kod školjkaša poput školjki i dagnji, koje se šire morskom vodom.
Melanom smeđeg soma je prvi takve vrste kod ribe i u slatkovodnom ekosistemu. "Do prije deset godina, smatralo se da je prenosivi rak izuzetno rijedak", kaže Adrián Báez-Ortega, istraživač na Univerzitetu u Cambridgeu. "Ali vodena okolina bi mogla biti pogodnija za prenošenje. Vrlo je vjerovatno da postoje mnogi drugi slučajevi koji nisu otkriveni."
Prirodni arsen i njegova moguća veza sa Thoreauom
Istraživači su isključili deponiju u Coventryju, koja se nalazi u blizini jezera, jer su tumori jednoliko pojavljivali duž 51 kilometra jezera i u drugim vodenim površinama s čistom vodom. Međutim, pronašli su korelaciju s prirodno prisutnim nivoima arsena u tlu. "Arsen se prirodno javlja širom Nove Engleske, a vrlo visoke koncentracije su u sjeveroistočnom Vermontu i Maineu, gdje smo također vidjeli dokaze o ovom raku", rekao je Henderson.
Zanimljivo je da prvi opis ovog raka možda datira iz 1852. godine, kada je filozof i prirodnjak Henry David Thoreau u svom dnevniku pisao o somu s "velikom baršunastom crnom mrljom" u rijeci Concord. Šest godina kasnije, opisao je još jedan slučaj. Naučnici sada istražuju rijeke i bare u Massachusettsu kako bi utvrdili da li je rak možda nastao tamo.
Nema rizika za ljude
Jedno od najčešće postavljanih pitanja je da li bi ovaj rak mogao uticati na ljude. Jezero Memphremagog obezbjeđuje vodu za piće za više od 175.000 ljudi, ali istraživači su uporni: ne postoji poznati rizik za ljude . "Ćelije raka ne mogu zaraziti ili preživjeti u drugim vrstama", objašnjava Dragon. "Ribe su sigurne za rukovanje i proučavanje." Beata Ujvari sa Univerziteta Deakin dodaje da "ljudi imaju visoko efikasan imunološki sistem, sposoban da prepozna strane ćelije. Vjerovatnoća prenosa sa soma na ljude je praktično nula."
Kod ljudi je prijenos tumora izuzetno rijedak i ograničen na vrlo specifične slučajeve kao što su prijenos s majke na dijete (0,1% trudnoća) ili rak dobiven od donora prilikom transplantacije organa (0,04% primatelja). Ovo nije ni nalik onome što se događa kod ovih riba.
Dugoročni ekološki utjecaj ostaje neizvjestan. Dok je rak tasmanijskog vraga bio razoran, rak pasa koegzistira sa svojim domaćinima milenijumima. U jezeru Memphremagog, teško bolesni somovi mogu preživjeti godinama, ali nije poznato kako će to utjecati na populacije. Međutim, ono što je jasno jeste da ovo otkriće otvara novi prozor u razumijevanje evolucije raka. "Proučavajući kako rakovi preživljavaju i šire se izvan svog prvobitnog domaćina, možemo mnogo naučiti o tome šta ih drži pod kontrolom i šta se događa kada se te barijere sruše", zaključuje Dragon. Ove ribe su, nesvjesno, postale prirodna laboratorija za onkologiju.