Някои животни сякаш нарушават правилата на биологията. Гренландският кит е един от тях.

Тези арктически гиганти могат да живеят до 200 години. И почти целия си живот остават незасегнати от рак и други болести, които обикновено застигат останалите видове.

Повечето големи и дълголетни животни би трябвало да са лесна мишена за раковите заболявания. Но при гренландския кит това не е така.

Как тогава едно от най-големите животни на планетата остава здраво толкова дълго? И ако учените разгадаят тази тайна, може ли тя да помогне и на хората?

Екип от биолози се заема с търсенето на отговор и смята, че голяма част от заслугата се крие в един-единствен протеин.

Ролята на протеина CIRBP

Ново изследване насочва вниманието към протеин, наречен CIRBP. Той играе ключова роля в поправянето на един от най-опасните видове генетични увреждания – двуверижното разкъсване, при което и двете нишки на ДНК се прекъсват на едно и също място.

Този тип увреждане може да предизвика болести и да съкрати живота при много видове, включително и при хората.

Проучването е дело на учени от Университета в Рочестър и техни сътрудници, като резултатите са публикувани в престижното списание Nature.

„Това изследване показва, че е възможно да се живее по-дълго от обичайната продължителност на човешкия живот“, обяснява професорът по биология Вера Горбунова.

„Като изучаваме единствения топлокръвен бозайник, който живее по-дълго от хората, нашата работа предоставя информация за механизмите, които позволяват такъв дълъг живот, и подчертава значението на поддържането на генома за дълголетието.“

Големият размер носи рискове

Повечето ракови заболявания при хората се развиват едва след като една-единствена клетка натрупа няколко генетични грешки, често между пет и седем, в гени, контролиращи растежа и деленето на клетките.

Учените наричат тези грешки „онкогенни удари“. По тази логика огромно животно с трилиони клетки би трябвало постоянно да трупа такива удари и да страда от изключително високи нива на рак.

Това обаче не се случва. Големите животни не боледуват от рак по-често от малките – противоречие, известно като „парадокса на Пето“.

Изглежда, че слоновете и китовете са развили допълнителни защитни механизми. Какви точно са те обаче озадачава изследователите от години.

„Първоначално предположихме, че онкогенните удари може да обяснят това и че на един кит ще са му нужни шест или седем удара, за да стане по-устойчив на рак“, казва Горбунова.

Неочаквани резултати

Гренландският кит обаче преобръща тази идея. Когато екипът тества колко удара са необходими, за да се превърнат клетките на кита в ракови, се оказва, че те се нуждаят от по-малко удари в сравнение с човешките клетки, а не от повече.

Защитата на кита трябва да идва от друго място.

„Открихме, че клетките на кита поначало са по-малко склонни да натрупват онкогенни удари“, обяснява Горбунова.

Така, вместо да поправят генетичните увреждания, след като са се случили, клетките на гренландския кит изглежда ги избягват още от самото начало.

За да разберат как, изследователите отглеждат клетки от тъкан на гренландски кит и изучават протеините, които тези клетки използват за поправка на увредена ДНК.

Няколко възстановителни протеина се появяват в по-високи нива при кита, отколкото при други бозайници. Един от тях обаче се откроява значително.

Протеинът CIRBP изпъква

„Имаше и други протеини, които се експресираха в малко по-високи нива при гренландските китове, но CIRBP се открои, защото присъстваше в 100 пъти по-високи концентрации“, казва Горбунова.

Такава огромна разлика не е просто леко увеличение. Това е типът разлика, който подсказва на учените, че даден протеин изпълнява изключително важна функция.

За да проверят какво всъщност може да прави CIRBP, екипът добавя версията на протеина от кит към човешки клетки и към клетки на плодови мушици.

Възстановяването на ДНК се подобрява и при двата вида. При плодовите мушици протеинът прави нещо още по-изненадващо – удължава живота им.

CIRBP и ниските температури

Работейки съвместно с учени в Аляска, които изучават как животните се справят със студа, екипът открива още една част от пъзела. Оказва се, че CIRBP реагира на температурата.

„Ако просто понижим температурата с няколко градуса, клетките произвеждат повече протеин CIRBP. Това, което все още не знаем, е какво ниво на излагане на студ би било необходимо, за да се задейства този отговор при хората“, казва Андрей Селуанов, също професор по биология в университета в Рочестър.

Това напълно съответства на начина на живот на гренландския кит. Тези китове прекарват целия си живот в ледените арктически и субарктически води.

Тяхната телесна температура е по-ниска от нашата – около 34°C, в сравнение с човешката от близо 37°C. Животът в студа може да е една от причините нивата на CIRBP да остават толкова високи.

Човешкото дълголетие и протеинът CIRBP

Сега изследователите търсят начини за повишаване на нивата на CIRBP при хората. Някои от вариантите биха се случили в лабораторни условия. Други може да се сведат до промяна в ежедневните навици.

„Както стимулирането на съществуващата активност на CIRBP в тялото, така и въвеждането на допълнително количество от протеина може да проработи. Промени в начина на живот – като например вземането на студени душове – също могат да допринесат и си струва да бъдат проучени“, обяснява още Горбунова.

Засега това са само ранни идеи и екипът бърза да уточни, че е твърде рано да се каже дали някоя от тях би имала положителен ефект върху човешкото здраве.

Предстоят още много тестове.

„Съществуват различни начини за подобряване на поддръжката на генома, а тук научаваме за един уникален метод, еволюирал при гренландските китове, при който те драстично увеличават нивата на този протеин. Сега трябва да видим дали можем да разработим стратегии за регулиране на същия процес и при хората“, пише Earth, цитирайки експертите.

Пълното изследване е публикувано в списание Nature.