Ученые определили, что мидии в Кольском заливе болеют трансмиссивным, то есть заразным раком, передающимся от больной особи здоровым через воду, сообщает пресс-служба Российского научного фонда. Генетический анализ показал, что это смертельно опасное для моллюсков заболевание распространилось в Кольский залив из северных областей Тихого океана, вероятно, с мидиями, путешествующими на днищах судов. Поэтому, чтобы предотвратить потенциальные эпидемии рака среди мидий, необходим постоянный мониторинг здоровья моллюсков в морях России.
До недавнего времени у животных были известны лишь три онкологических заболевания, которые передаются от одного организма к другому: трансмиссивная саркома собак, ретикулосаркома сирийских хомячков и лицевой рак тасманийских сумчатых дьяволов. Существуют также вирусы, например вирус папилломы человека, которые вызывают рак, но в этих случаях распространяется вирус, а не раковые клетки.
В 2016 году группа исследователей под руководством Стивена Гоффа (Stephen P. Goff) из Колумбийского университета открыла четвертый вид инфекционного рака. Он был обнаружен у морских двустворчатых моллюсков. Похожая на лейкемию болезнь передается от одной особи к другой через воду, причем заражение возможно от представителя другого вида. Больной организм выделяет раковые клетки, а те с водой переносятся здоровым, поражая сначала гемолимфу моллюска, а затем все органы и ткани. Рак специфичен для моллюсков и, по словам ученых, не представляет опасности для людей, которые их едят.
В 2019 году биологи из США, Европы и Южной Америки проследили распространение инфекционного рака среди двустворчатых моллюсков в Атлантическом и Тихом океанах. Они обнаружили рак у разных видов мидий, живущих у берегов Франции, Нидерландов, Аргентины и Чили. В некоторых колониях болезнь была столь распространена, что поразила 13 % особей. «Самое удивительное открытие произошло, когда исследователи сравнили французских и чилийских мидий, — рассказывал Стивен Гофф. — Чилийские мидии в Тихом океане и французские мидии в Атлантике имели идентичные раковые клетки, несмотря на то что их разделяли огромные расстояния. Другими словами, раковые клетки каким-то образом прошли более 7000 миль через полушария и океаны, чтобы заразить другие организмы». Ученые считают, что самостоятельно раковые клетки не могли преодолеть столь большое расстояние. Вероятно, зараженные моллюски облепили днища кораблей и были перевезены ими к берегам другого континента
Многие моллюски — например, мидии, гребешки, устрицы — используются человеком в пищу и выращиваются на фермах в промышленных масштабах. Поэтому эпидемии рака могут нанести значимый экономический ущерб соответствующим предприятиям, ведь зараженные организмы не годятся в пищу и быстро гибнут. В то же время распространенность трансмиссивного рака двустворчатых моллюсков в морях, омывающих побережья Европы и России, плохо изучена, более того, нет надежных методов экспресс-тестирования этого заболевания.
Теперь ученые из Санкт-Петербургского государственного университета исследовали популяции мидий Mytilus trossulus, обитающих в Кольском заливе Баренцева моря, чтобы оценить, встречается ли в этих местах трансмиссивный рак двустворчатых моллюсков.
Авторы в период с 2019 по 2022 год собрали 1373 мидии из 15 различных участков Кольского залива. Гемолимфу моллюсков исследовали цитологическими и молекулярно-генетическими методами. На первом этапе с помощью проточной цитометрии (подхода, при котором анализируют, как тонкий слой жидкости преломляет свет) определяли в гемолимфе раковые клетки. Затем с помощью расшифровки определенных участков ДНК гемолимфы выявляли наличие раковых последовательностей.
Оказалось, что 0,37 % мидий из Кольского залива болеют трансмиссивным раком двустворчатых моллюсков. Чтобы определить происхождение заболевания, авторы сравнили генотипы трансмиссивного рака мидий с генотипами, характерными для этого заболевания в популяциях в разных частях Атлантического и Тихого океанов. Оказалось, что все случаи рака, обнаруженные у мидий в Кольском заливе, были генетически родственны северотихоокеанским штаммам болезни. Это говорит о том, что в Баренцево море заболевание проникло именно из Тихого океана через Северный морской путь, вероятно, вместе с больными мидиями, прикрепляющимися к днищам судов.
«Нам впервые удалось показать, что штаммы, вызывающие эпидемии трансмиссивного рака у мидий в Тихом океане, поражают популяции мидий и в Кольском заливе Баренцева моря. 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», — рассказывает научный сотрудник кафедры прикладной экологии СПбГУ Мария Сказина.
Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в журнале Molecular Ecology.
