i

Aktuální číslo:

2023/2

Téma měsíce:

Propojený svět

O jednobuněčném psu a jiné maligní zvířeně

Přenosné rakoviny nejen z evolučního hlediska
 |  3. 10. 2022
 |  Vesmír 101, 630, 2022/10

Obličejový tumor ďáblů medvědovitých (Sarcophilus harrisii) způsobil za pouhých dvacet let devadesátiprocentní propad populace tohoto vačnatce a dohnal tasmánské ďábly až na pokraj vyhynutí. Je to nejznámější, ale nikoli jediná přenosná rakovina, kterou známe. Co o evoluci a významu těchto pozoruhodných onemocnění víme?

Na přímý přenos rakovinných buněk mezi jedinci můžeme nahlížet jako na specifickou a zatím nepříliš probádanou oblast vztahů mezi patogenem a hostitelem. Patogenem je v tomto případě klonální linie maligních buněk, které se horizontálně šíří mezi hostiteli. Z tohoto pohledu na přenosné rakoviny nahlíží rozsáhlé review publikované v roce 2020 v časopise iScience, z něhož v tomto článku z velké části vycházíme. [1]

„Evoluce přenosných rakovin se řídí darwinovskými principy a podobá se klasické interakci hostitel-parazit.“

Naprostá většina malignit zaniká zároveň se svým hostitelem. Když však rakovinné buňky omezené bariérami bránícími přenosu mezi hostiteli získají evoluční dynamiku podobnou infekčnímu agens, vznikne v podstatě nový parazitický druh. To je případ některých klonálních linií buněk, které získaly schopnost horizontálního přenosu v rámci hostitelského druhu nebo i mezi příbuznými druhy. Šíří se formou aloštěpů (vnitrodruhově) nebo xenotransplantátů (mezi druhy). V takovém případě mohou tyto buňky uniknout zániku a získat vyšší biologickou zdatnost oproti buňkám původního jedince.

Vznik sobeckých linií buněk je zřejmě náhodným výsledkem souběhu několika faktorů: mutací, podmínek prostředí a blízkosti naivního hostitele. Pokud tento předpoklad platí, nějaký druh „sobeckých buněk“ se mohl objevit již velmi brzo po vzniku mnohobuněčnosti. Evoluce mnohobuněčných organismů vyžadovala, aby se buňky vzdaly vlastních reprodukčních zájmů ve prospěch celku. Postupná specializace buněk poskytla možnost pro kolonizaci prvotních tkání sobeckými buňkami, které využívají výhod mnohobuněčné tkáně, aniž by se samy diferencovaly. Aby takové nekontrolované množení sobeckých buněk mnohobuněčné organismy nezahubilo, vyvinuly si obranné mechanismy: pohlavní rozmnožování a postupně zdokonalovaný imunitní systém.

Evoluční význam přenosných rakovin jako selektivní síly lze dobře demonstrovat dopadem na populace postižených organismů. Vedle ďábla medvědovitého, zmíněného v úvodu, působí neoplazie výrazné úbytky v zasažených populacích také u mořských mlžů.

Rychlé šíření sobeckých buněk napříč hostitelskou populací muže vést k vzniku rezistence. Následkem toho mohou být sobecké buňky tlačeny k evoluci linií, které jsou schopny přeskočit na nové hostitelské druhy. Důležitou roli pravděpodobně hraje velikost hostitelské populace. U druhu s velkou populací muže být vysoký také počet nakažených jedinců, což vede i k vyšší pravděpodobnosti vzniku mutací umožňujících přeskok mezi hostiteli a k výskytu vyššího množství potenciálních propagulí v prostředí, v němž dochází k mezidruhovým interakcím. Vysoká míra napadení zvyšuje konkurenci o naivní hostitele, což vede k selekci linií upřednostňujících alternativní hostitelské druhy. Platná může být i tzv. hypotéza hlavního hostitele, která předpokládá, že při poklesu populační hustoty hostitele je parazit tlačen ke kolonizaci nových druhů, aby se pojistil proti riziku vyhynutí. Je tudíž pravděpodobné, že v historii života na Zemi se evoluce klonálních rakovin mnohokrát opakovala a mohla přispět k vyhynutí řady hostitelských druhů.

Nyní vidíte 20 % článku. Co dál:

Jsem předplatitel, mám plný přístup
Jsem návštěvník
Chci si přečíst celé číslo
Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru. Více o předplatném
OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Veterinární medicína, Evoluční biologie

O autorovi

Jindřich Sedláček

Mgr. Jindřich Sedláček (*1985) vystudoval Přírodovědeckou fakultu UP v Olomouci. Pracuje v Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR, zároveň je doktorským studentem katedry genetiky a mikrobiologie PřF UK. Ve volném čase se věnuje ptáčkaření.
Sedláček Jindřich

Doporučujeme

S rozumem v koncích?

S rozumem v koncích?

Přemysl Mácha, Michal Pavlásek  |  6. 2. 2023
Podle amerického sociobiologa Edwarda O. Wilsona „skutečný problém lidstva tkví v tom, že máme paleolitické emoce, středověké instituce a božské...
Nepůvodní rostliny a dědictví evropského kolonialismu

Nepůvodní rostliny a dědictví evropského kolonialismu

Petr Pyšek, Jan Pergl  |  6. 2. 2023
Kolonialismus je nejčastěji spojován s dobýváním nových území, drancováním přírodních zdrojů či zavlékáním nemocí. Patří k němu ale také masové...
Rébusy z pravěku

Rébusy z pravěku uzamčeno

Martin Oliva  |  6. 2. 2023
Byl čtvrtek 16. července 1987, když se pod radlicí těžkého buldozeru v čerstvé ornici objevil shluk kostí. Stalo se na místě, které je jen několik...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné