Vuodesta 2012 lähtien kalastajat ja biologit Memphremagog-järvellä Vermontin (USA) ja Quebecin (Kanada) rajalla olivat havainneet jotakin häiritsevää: yhä useamman ruskomonnin ( Ameiurus nebulosus ) ihoon kehittyi koholla olevia mustia läiskiä . Vuoteen 2014 mennessä lähes joka kolmannella yksilöllä oli näitä vaurioita. Se, mikä vaikutti paikalliselta saasteongelmalta tai virukselta, on osoittautunut paljon oudommaksi: syöväksi, joka tarttuu kalasta toiseen kuin loinen.
Vermontin yliopiston tutkijoiden Nature -lehdessä julkaisema löytö on ensimmäinen dokumentoitu tarttuvan syövän tapaus makean veden lajilla ja neljäs tunnettu tapaus koko eläinkunnassa Tasmanianpaholaisen kasvokasvaimen, koiran sukupuolitautikasvaimen ja simpukoiden tarttuvien leukemioiden jälkeen. Uutinen on ollut otsikoissa maailmanlaajuisesti, mutta tiedemiehet haluavat korostaa, ettei ihmisille ole vaaraa.
Kasvain, joka ei kuulu kantajalleen
Ymmärtääkseen, mitä tapahtui, Julie Dragonin ja Mark Hendersonin johtama ryhmä sekvensoi kasvainten koko genomin ja vertasi sitä saman kalan terveeseen kudokseen. Tulos oli ratkaiseva: eri yksilöiden syöpäsoluilla oli satojatuhansia yhteisiä geneettisiä variantteja , joita ei esiintynyt isäntäkalassa. Tyypillisessä syöpässä jokainen kasvain on geneettisesti ainutlaatuinen, koska se on peräisin potilaan omista soluista. Tässä tapauksessa kasvaimet olivat kuitenkin käytännössä identtisiä toistensa kanssa, mikä voidaan selittää vain, jos pahanlaatuiset solut olisivat levinneet kalasta toiseen.
”Luulimme, että se saattaisi olla virus tai kontaminaatio”, Dragon myöntää. ”Mutta kun huomasimme, että kasvainten genomit olivat läheisempää sukua toisilleen kuin isäntiensä genomeille, tiesimme, että kyseessä oli tarttuva klonaalinen syöpä.” Toisin sanoen kasvainsolut itse toimivat tartuntatauteja aiheuttavina aineina , jotka kolonisoivat uusia isäntiä ja lisääntyvät niiden sisällä.
Miten melanooma tarttuu kalojen keskuudessa?
Tarkkaa tartuntamekanismia tutkitaan vielä, mutta kirjoittajat mainitsevat lisääntymiskauden keskeisenä ajankohtana . Kutuaikana monni kerääntyy mataliin vesiin ja pitää yllä hyvin läheistä fyysistä kontaktia. "Näyttää siltä, että sitä esiintyy vain suurilla, lisääntymiskypsillä kaloilla", Henderson selittää. "Ehkä jokin niiden lisääntymiskäyttäytymisen osa laukaisee syövän leviämisen."
Lisäksi pohjaeläiminä, suomuttomina, ne ovat jatkuvassa vuorovaikutuksessa sedimentin kanssa , jonne irronneet kasvainsolut voivat kerääntyä. Tutkimuksessa huomautetaan myös, että meren ja vesistöjen saastuminen tai hormonaaliset muutokset voivat heikentää kalojen immuunijärjestelmää ja tehdä niistä alttiimpia infektioille.
Neljäs tunnettu tarttuva syöpä eläimillä
Tähän asti tiede on dokumentoinut vain kolme esimerkkiä luonnossa esiintyvästä tarttuvasta syövästä. Vanhin esimerkki on koiran tarttuva sukupuolitautikasvain (CTVT) , joka tarttuu parittelun yhteydessä ja on levinnyt maailmanlaajuisesti 6 000–11 000 vuotta. Sitten on Tasmanianpaholaisen kasvojen kasvain (DFTD) , joka on tuhonnut tätä lajia 1990-luvulta lähtien leviämällä puremien välityksellä. Kolmas ryhmä koostuu useista tarttuvista leukemioista simpukoissa, kuten simpukoissa ja sinisimpukoissa, jotka leviävät meriveden mukana.
Ruskean monnin melanooma on ensimmäinen laatuaan kalalla ja makean veden ekosysteemissä. "Vielä kymmenen vuotta sitten tarttuvaa syöpää pidettiin erittäin harvinaisena", sanoo Adrián Báez-Ortega, Cambridgen yliopiston tutkija. "Mutta vesiympäristö voi olla suotuisampi tartunnalle. On hyvin todennäköistä, että on monia muita tapauksia, jotka ovat jääneet havaitsematta."
Luonnollinen arseeni ja sen mahdollinen yhteys Thoreauhun
Tutkijat sulkivat pois järven lähellä sijaitsevan Coventryn kaatopaikan, koska kasvaimet esiintyivät tasaisesti 51 kilometrin pituudella järvessä ja muissa kirkasvetisissä vesistöissä, sillä syövän aiheuttivat kasvaimet. He kuitenkin löysivät korrelaation maaperän luonnossa esiintyvien arseenipitoisuuksien kanssa. "Arseenia esiintyy luonnostaan kaikkialla Uudessa-Englannissa, ja sen pitoisuudet ovat erittäin korkeita Koillis-Vermontissa ja Mainessa, missä olemme myös nähneet todisteita tästä syövästä", Henderson sanoi.
Mielenkiintoista kyllä, tämän syövän ensimmäinen kuvaus saattaa olla peräisin vuodelta 1852, jolloin filosofi ja luonnontieteilijä Henry David Thoreau kirjoitti päiväkirjassaan Concord-joessa elävästä monnista, jolla oli "suuri samettinen musta täplä". Kuusi vuotta myöhemmin hän kuvaili toisen tapauksen. Tutkijat tutkivat nyt Massachusettsin jokia ja lampia selvittääkseen, onko syöpä saattanut olla peräisin sieltä.
Ei vaaraa ihmisille
Yksi useimmin kysytyistä kysymyksistä on, voiko tämä syöpä vaikuttaa ihmisiin. Memphremagog-järvi tarjoaa juomavettä yli 175 000 ihmiselle, mutta tutkijat ovat vakuuttuneita: ihmisille ei ole tunnettua riskiä . "Syöpäsolut eivät voi tartuttaa tai selviytyä muissa lajeissa", Dragon selittää. "Kalojen käsittely ja tutkiminen on turvallista." Deakinin yliopiston Beata Ujvari lisää, että "ihmisillä on erittäin tehokas immuunijärjestelmä, joka kykenee tunnistamaan vieraita soluja. Tarttumisen todennäköisyys monnista ihmisiin on käytännössä nolla."
Ihmisillä kasvainten siirtyminen on erittäin harvinaista ja rajoittuu hyvin erityisiin tapauksiin, kuten äidistä lapseen siirtymiseen (0,1 % raskauksista) tai elinsiirtojen yhteydessä luovuttajilta peräisin olevaan syöpään (0,04 % vastaanottajista). Tämä ei ole lainkaan samanlaista kuin näillä kaloilla.
Pitkän aikavälin ekologiset vaikutukset ovat edelleen epävarmat. Vaikka Tasmanianpaholaisen syöpä on ollut tuhoisa, koiran syöpä on elänyt isäntänsä rinnalla vuosituhansien ajan. Memphremagog-järvessä vakavasti sairaat monnikalat voivat selviytyä vuosia, mutta ei tiedetä, miten tämä vaikuttaa populaatioihin. Selvää on kuitenkin se, että tämä löydös avaa uuden ikkunan syövän evoluution ymmärtämiseen. "Tutkimalla, miten syövät selviytyvät ja leviävät alkuperäisen isäntänsä ulkopuolelle, voimme oppia paljon siitä, mikä pitää ne loitolla ja mitä tapahtuu, kun nämä esteet murtuvat", Dragon päättelee. Näistä kaloista on tietämättään tullut luonnollinen laboratorio onkologialle.