Alates 2012. aastast olid Vermonti (USA) ja Quebeci (Kanada) piiril asuva Memphremagogi järve kalurid ja bioloogid täheldanud midagi häirivat: üha suureneval arvul pruunidel sägadel ( Ameiurus nebulosus ) tekkisid nahale kõrgenenud mustad laigud . 2014. aastaks olid need kahjustused ilmnenud peaaegu igal kolmandal isendil. See, mis tundus kohaliku reostusprobleemi või viirusena, on osutunud millekski palju kummalisemaks: vähiks, mis kandub ühelt kalalt teisele nagu parasiit.
Vermonti ülikooli teadlaste ajakirjas Nature avaldatud avastus kujutab endast esimest dokumenteeritud mageveeliigi nakkava vähi juhtu ja neljandat teadaolevat juhtumit kogu loomariigis pärast Tasmaania kuradi näokasvajat, koerte sugulisel teel levivat kasvajat ja karploomade nakkavaid leukeemiaid. Uudis on jõudnud pealkirjadesse kogu maailmas, kuid teadlased tahavad rõhutada, et inimestele ohtu ei ole.
Kasvaja, mis ei kuulu selle kandjale
Et aru saada, mis toimub, sekveneeris Julie Dragoni ja Mark Hendersoni juhitud meeskond kasvajate täieliku genoomi ja võrdles seda sama kala tervete kudedega. Tulemus oli veenev: erinevate isendite vähirakkudel oli sadu tuhandeid ühiseid geneetilisi variante , mida peremeeskalal ei esinenud. Tüüpilise vähi korral on iga kasvaja geneetiliselt ainulaadne, kuna see pärineb patsiendi enda rakkudest. Siin olid kasvajad aga praktiliselt identsed, mida saab seletada ainult siis, kui pahaloomulised rakud on levinud ühelt kalalt teisele.
„Arvasime, et tegemist võib olla viiruse või saasteainega,“ tunnistab Dragon. „Aga kui nägime, et kasvaja genoomid olid omavahel tihedamalt seotud kui peremeesorganismide genoomidega, teadsime, et tegemist on edasikanduva klonaalse vähiga.“ Teisisõnu, kasvajarakud ise toimivad nakkustekitajatena , koloniseerides uusi peremeesorganisme ja paljunedes nende sees.
Kuidas melanoom kalade vahel levib?
Täpne ülekandemehhanism on alles uurimisel, kuid autorid osutavad pesitsusajale kui võtmeajale . Kudemise ajal kogunevad säga madalasse vette ja hoiavad omavahel väga tihedat füüsilist kontakti. „Näib, et see esineb ainult suurtel, paljunemisvõimeliselt küpsetel kaladel,“ selgitab Henderson. „Võib-olla käivitab vähi leviku mingi aspekt nende paljunemiskäitumises.“
Lisaks, kuna nad on merepõhjas elavad ja soomusteta bentoskalad, suhtlevad nad pidevalt setetega , kus võivad koguneda surnud kasvajarakud. Uuring toob välja ka, et mere- ja veekogude reostus või hormonaalsed muutused võivad nõrgestada kalade immuunsüsteemi, muutes nad nakkustele vastuvõtlikumaks.
Neljas teadaolev loomadel esinev nakkav vähk
Seni oli teadus dokumenteerinud vaid kolm looduses esineva edasikanduva vähi näidet. Vanim neist on koerte transmissiivne sugulisel teel leviv kasvaja (CTVT) , mis kandub edasi paaritumise ajal ja on kogu maailmas levinud 6.000–11 000 aastat. Lisaks on olemas Tasmaania kuradi näokasvaja (DFTD) , mis on seda liiki alates 1990. aastatest hävitavalt mõjutanud, kandudes edasi hammustuste kaudu. Ja kolmanda rühma moodustavad mitmed kahepoolmeliste karploomade, näiteks karploomade ja rannakarpide nakkavad leukeemiad, mis levivad merevee kaudu.
Pruuni säga melanoom on esimene omataoline kalal ja magevee ökosüsteemis. „Kuni kümme aastat tagasi peeti nakkavat vähki äärmiselt haruldaseks,“ ütleb Cambridge'i ülikooli teadur Adrián Báez-Ortega. „Kuid veekeskkond võib olla edasikandumiseks soodsam. On väga tõenäoline, et on palju teisi juhtumeid, mis on jäänud avastamata.“
Looduslik arseen ja selle võimalik seos Thoreau'ga
Teadlased välistasid järve lähedal asuva Coventry prügila, kuna vähi põhjustasid kasvajad, mis esinesid ühtlaselt mööda järve 51 kilomeetri pikkust piirkonda ja teistes selgeveelistes veekogudes. Siiski leidsid nad seose pinnases looduslikult esineva arseeni tasemega. „Arseeni esineb looduslikult kogu Uus-Inglismaal ning väga kõrged on selle kontsentratsioonid Vermonti ja Maine'i kirdeosas, kus oleme samuti näinud selle vähi märke,“ ütles Henderson.
Huvitaval kombel võib selle vähi esimene kirjeldus pärineda aastast 1852, kui filosoof ja loodusteadlane Henry David Thoreau kirjutas oma päevikus Concordi jões elavast sägast, kellel oli "suur sametine must laik". Kuus aastat hiljem kirjeldas ta teist juhtumit. Teadlased uurivad nüüd Massachusettsi jõgesid ja tiike, et teha kindlaks, kas vähk võis sealt alguse saada.
Inimestele ohtu ei ole
Üks sagedamini esitatavaid küsimusi on see, kas see vähk võib inimesi mõjutada. Memphremagogi järv varustab joogiveega enam kui 175 000 inimest, kuid teadlased on veendunud: inimestele teadaolevat ohtu pole . „Vähirakud ei saa teisi liike nakatada ega ellu jääda,“ selgitab Dragon. „Neid kalu on ohutu käsitseda ja uurida.“ Deakini ülikoolist pärit Beata Ujvari lisab, et „inimestel on väga tõhus immuunsüsteem, mis on võimeline ära tundma võõraid rakke. Säga inimesele edasikandumise tõenäosus on praktiliselt null.“
Inimestel on kasvaja ülekandumine äärmiselt haruldane ja piirdub väga spetsiifiliste juhtudega, näiteks emalt lapsele ülekandumine (0,1% rasedustest) või doonorilt elundisiirdamisel pärinev vähk (0,04% retsipientidest). See ei ole midagi sarnast sellele, mis toimub nende kalade puhul.
Pikaajaline ökoloogiline mõju on endiselt ebaselge. Kuigi Tasmaania kuradivähk on olnud laastav, on koerte vähk oma peremeesorganismidega koos eksisteerinud aastatuhandeid. Memphremagogi järves võivad raskelt haiged säga ellu jääda aastaid, kuid pole teada, kuidas see populatsioone mõjutab. Selge on aga see, et see leid avab uue akna vähi evolutsiooni mõistmiseks. „Uurides, kuidas vähid ellu jäävad ja levivad väljaspool oma algset peremeesorganismi, saame palju teada selle kohta, mis neid ohjeldab ja mis juhtub, kui need tõkked lagunevad,“ järeldab Dragon. Need kalad on tahtmatult muutunud onkoloogia loomulikuks laboriks.