Rákok segíthetnek a rákbetegség megértésében

2018.02.07. 11:53

Egyetlen nősténytől származnak a világ különböző területein élő márványrákok, mindannyian klónok - állapították meg német kutatók a Nature Ecology & Evolution című szaklapban. Ezzel a tulajdonságukkal nagyon hasonlítanak a ráksejtekhez.

A kutatók 11 állat örökítőanyagát dekódolták, és kiderült, hogy mindegyiknek azonos a genomja.

A Heidelbergben lévő Német Rákkutató Központ (DKFZ) tudósai kutatásuk révén nemcsak egy invazív faj elterjedéséről nyernek információt, hanem a tumorkutatás terén is fontos ismereteket remélnek.

A márványrákok alig két évtized alatt váltak az akváriumok lakójából globálisan rettegett fajjá. Elsősorban Madagaszkáron jelentenek veszélyt ezek az állatok, de már Németországban, Svédországban, Olaszországban és Japánban is élnek.

Márványrák (Procambarus fallax f. virginalis)Forrás: Ranja Andriantsoa/Nature

A márványrákok (Procambarus fallax f. virginalis) között a tudomány nem ismer hímeket, a szaporodás ugyanis úgynevezett szűznemzéssel (partenogenézissel) történik. Az utódok megtermékenyítetlen petesejtekből fejlődnek ki úgy, hogy bizonyos hormonok „tettetik” a megtermékenyítést.

Levéltetvek, vízibolhák, több hal- és gyíkfaj is ilyen módon szaporodik. A márványrák azonban az egyetlen ismert folyamirák-faj, amely partenogenézissel szaporodik, ráadásul robbanásszerűen. A 12 hetes ciklus alatt az állatok akár 500 petesejtet is képesek termelni.

A faj elsősorban az afrikai szigetállamban, Madagaszkáron jelent nagy problémát, veszélyt jelent a rizsföldekre, az itt honos állat- és növényvilágra.

Frank Lyko molekuláris biológus és Julian Gutekunst bioinformatikus kutatása a faj különösen gyors terjedésére keresett magyarázatot. A márványrákok élettere Madagaszkáron tíz év alatt ezerről 10 ezer négyzetkilométerre növekedett. A különösen gyors növekedés a rákok nagy alkalmazkodóképességének bizonyítéka.

A márványrák elterjedése Madagaszkáron 2007-ben és 2018-ban (becsült érték)Forrás: Nature

Németországban a faj nagyon magas és nagyon alacsony savtartalmú tavakban is, Madagaszkáron pedig fennsíkokon és mélyen fekvő régiókban is megél - mondta Lyko. Általában az ilyen sokszínű életterek esetében különböző, genetikailag a helyi körülményekhez alkalmazkodó alfajok alakulnak ki, a márványrák esetében azonban nem ez történik.

A rákok sokkal inkább az úgynevezett epigenetikai mechanizmus révén alkalmazkodnak gyorsan. A DNS-szálon életük során különböző kapcsolókat alakítanak ki, melyek bizonyos géneket be-, illetve kikapcsolnak.

Ezáltal a márványrákok kutatása sokat segít a tumorok megértésében - fejtette ki Lyko, aki a DKFZ epigenetikei részlegének vezetője.

Tumorsejtek növesztése a laboratóriumbanForrás: dpa Picture-Alliance/AFP/Carsten Rehder

A márványrákokhoz hasonlóan a tumorsejtek is egyetlen sejtből eredeztethetőek, a rák osztódással terjed. Azt azonban egyelőre nem sikerült felderíteni, pontosan hogyan működik ez a folyamat, és milyen következményei vannak a tumor növekedésére.