Почему заразный рак тасманийских дьяволов зависит от генов хозяина

Обычно рак заканчивает своё существование вместе с организмом, в котором возник. Но заразный рак тасманийских дьяволов нарушает это правило. Его клетки способны переходить от одного животного к другому, образовывать новые опухоли и продолжать существовать даже после смерти первоначального хозяина.

Эта необычная болезнь поставила перед биологами вопрос: почему одни животные оказываются более восприимчивыми к заражению, чем другие? И насколько результат зависит от генов самого животного и генов опухоли?

Работа, опубликованная 30 октября 2026 года в Journal of Evolutionary Biology, добавила к этой истории новую деталь. Анализ 312 пар геномов тасманийских дьяволов и их опухолей выявил десятки генетических вариантов, потенциально связанных с восприимчивостью к болезни. Причём исследователей заинтересовали не только отдельные участки ДНК, но и взаимодействия между ними.

Опухоль, которая пережила своего первого хозяина

Тасманийские дьяволы — хищные сумчатые млекопитающие, обитающие на острове Тасмания. Они известны агрессивными столкновениями, во время которых часто кусают друг друга, особенно при конкуренции за пищу и партнёров.

Именно укусы стали способом распространения необычного заболевания, известного как лицевая опухоль тасманийских дьяволов.

В отличие от инфекций, вызываемых вирусами или бактериями, здесь заразным агентом служит сама раковая клетка. Попадая в рану другого животного, она может прижиться и начать делиться, формируя новую опухоль.

Фактически речь идёт о пересадке живой злокачественной ткани без медицинского вмешательства.

Первая такая опухолевая линия, DFT1, была обнаружена в 1996 году. Она распространилась по значительной части Тасмании и вызвала резкое сокращение численности животных. Впоследствии обнаружили вторую, независимо возникшую линию — DFT2.

Новое исследование посвящено именно DFT1.

Удивительно, что эти опухолевые клетки вообще способны приживаться в организме генетически другого животного. В нормальных условиях иммунная система распознаёт чужеродные клетки и уничтожает их. Поэтому пересадка органов между неродственными особями обычно требует подавления иммунитета.

Но DFT1 способна уклоняться от иммунного распознавания. В частности, её клетки могут снижать экспрессию молекул, с помощью которых иммунная система отличает собственные ткани от чужих.

Это помогает объяснить возможность заражения, но не отвечает на вопрос, почему восприимчивость животных различается.

Когда действие одного гена зависит от другого

Команда под руководством Энрике Селемина (Enrique Celemín) из Университета Южной Флориды исследовала 312 сопоставленных пар геномов животных и их опухолей.

Особое внимание уделили эпистазу — явлению, при котором действие одного генетического варианта зависит от других вариантов ДНК.

Например, определённая мутация может влиять на биологический признак только в присутствии другого варианта. Если изучать эти участки независимо, важная часть их совместного эффекта останется незамеченной.

Для анализа использовали статистические тесты, позволяющие обнаруживать признаки таких взаимодействий.

В геномах тасманийских дьяволов исследователи выявили 50 кандидатных однонуклеотидных вариантов, связанных с эпистатическими эффектами при изучении восприимчивости к DFT1.

Это не означает, что найдены 50 генов устойчивости к раку. Речь идёт о кандидатных генетических сигналах, функциональная роль которых ещё требует подтверждения.

Особенно любопытным оказался набор биологических процессов, с которыми связаны обнаруженные варианты.

Первый касается защиты от окислительного стресса. Среди результатов выделялись функции глутатион-S-трансфераз — ферментов, участвующих в обезвреживании различных реакционноспособных соединений.

Второй связан с синтезом АТФ — молекулы, обеспечивающей клетки энергией. Это позволяет предположить участие энергетического обмена в биологических различиях между животными.

Третий результат оказался менее ожидаемым: среди связанных функций присутствовало восприятие химических сигналов.

Авторы рассматривают возможность того, что обоняние и поведение, связанное с распознаванием запахов, могут влиять на вероятность контакта с заражёнными животными.

Однако эта интерпретация остаётся гипотезой. Исследование не продемонстрировало, что носители определённых вариантов ДНК действительно лучше распознают больных сородичей или избегают укусов.

Геном опухоли рассказал другую историю

Те же исследователи изучили генетические взаимодействия в опухолевых клетках.

Здесь картина оказалась иной: в DFT1 обнаружили только два статистически значимых варианта.

Контраст между 50 кандидатными вариантами хозяина и двумя вариантами опухоли может указывать на различия в роли эпистатических взаимодействий.

Но эти числа нельзя непосредственно интерпретировать как доказательство того, что геном животного в 25 раз важнее генома опухоли. Количество выявленных сигналов зависит от особенностей генетической изменчивости, статистической мощности и устройства анализа.

Тем более что исследование основано на генетических ассоциациях. Оно не показывает экспериментально, как конкретные сочетания вариантов изменяют работу клеток или вероятность передачи опухоли.

Важен и другой момент: присутствие генетического варианта у заражённого животного само по себе ещё не доказывает, что именно этот вариант сделал заражение возможным.

Тем не менее результаты расширяют представление о биологии этой болезни. Предыдущие работы уже указывали на совместную эволюцию тасманийских дьяволов и DFT1. Теперь появились дополнительные свидетельства того, что для понимания этого процесса необходимо учитывать взаимодействия между генетическими вариантами, а не только эффекты отдельных участков ДНК.

Обычно эволюцию опухоли рассматривают в пределах одного организма. В случае тасманийских дьяволов раковая клеточная линия существует независимо от жизни конкретного животного и передаётся следующим хозяевам.

У неё есть собственная генетическая история, а у каждого нового хозяина — собственный набор наследственных вариантов.

Поэтому судьба очередного заражения может зависеть от значительно более сложного сочетания факторов, чем наличие одного защитного гена или одной особенно агрессивной мутации.

Тасманийские дьяволы оказались участниками редкого эволюционного процесса: их популяция меняется под воздействием рака, а сама опухоль продолжает эволюционировать, переходя от одного животного к другому.