Опухоль лицевого дьявола

редактировать
Опухоль лицевого дьявола вызывает образование опухолей во рту и вокруг него

Опухоль лицевого дьявола (DFTD ) - это агрессивный невирусный клонально передаваемый рак, поражающий тасманских дьяволов, сумчатых родом из Австралии. DFTD был впервые описан в 1996 году. В последующее десятилетие болезнь опустошила диких дьяволов Тасмании. В пораженных популяциях с высокой плотностью населения смертность достигала 100% в течение 12–18 месяцев. В период с 1996 по 2015 год DFTD уничтожил 95% затронутых популяций.

Содержание

  • 1 Клинические признаки
  • 2 Передача
  • 3 Патология
  • 4 Характеристики опухоли
  • 5 Ответ сохранения
  • 6 История
  • 7 Общество и культура
  • 8 Направления исследований
  • 9 Ссылки
  • 10 Внешние ссылки

Клинические признаки

Часто существует более одной первичной опухоли. Видимые признаки DFTD начинаются с комков мягких тканей вокруг рта, которые изъязвляются. Опухоли локально агрессивны, разрушая нижележащую кость челюсти, что мешает кормлению. Опухоли также могут покрывать глаза. Дьяволы обычно умирают в течение шести месяцев от органной недостаточности, вторичной инфекции или метаболического голодания.

DFTD редко встречается у подростков. Он одинаково поражает мужчин и женщин.

Передача

Наиболее вероятный путь передачи - через укусы, особенно когда клыки вступают в прямой контакт с больными клетками. Другие способы передачи могут включать прием внутрь инфицированных туш и совместное использование пищи, оба из которых включают аллогенный перенос клеток между неродственными людьми. Животные, которые с наибольшей вероятностью заразятся, являются наиболее приспособленными дьявольскими особями.

Патология

Опухоли DFTD представляют собой большие образования мягких тканей, которые становятся язвенными в центре. Опухоли состоят из долек узелков от круглых до веретеновидных клеток, часто в псевдокапсуле. Опухоли метастазируют в регионарные лимфатические узлы вовлекаются и системно в легкие, селезенку и сердце.

Характеристики опухоли

Кариотип DFTD

тасманский дьявольские клетки имеют 14 хромосом ; Самый старый из известных штаммов опухолевых клеток имеет тринадцать хромосом, девять из которых являются узнаваемыми, а четыре - мутировавшими «маркерными» хромосомами. Недавно появившиеся штаммы имеют дополнительную мутантную маркерную хромосому, всего четырнадцать хромосом. Исследователи идентифицировали рак как нейроэндокринную опухоль и обнаружили идентичные хромосомные перестройки во всех раковых клетках. Аномалии кариотипа клеток DFTD аналогичны аномалиям раковых клеток из трансмиссивной венерической опухоли собак (CTVT), рака собак, передающегося при физическом контакте. Среди мутаций, присутствующих в геноме опухоли, - трисомия в хромосоме 5p, а также несколько мутаций единичных оснований и короткие вставки и делеции, например делеции в хромосомах 1, 2 и 3. Некоторые из мутировавших или удаленные гены в DFTD представляют собой RET, FANCD2, MAST3 и BTNL9-подобный ген.

Классический DFTD, вероятно, возник в шванновских клетках одного дьявола. Шванновские клетки обнаружены в периферической нервной системе и производят миелин и другие белки, необходимые для функций нервных клеток в периферической нервной системе. Исследователи взяли образцы 25 опухолей и обнаружили, что опухоли были генетически идентичны. Используя технологию глубокого секвенирования, авторы исследования затем профилировали транскриптом опухоли, набор генов, которые активны в опухолях; транскриптомы близко соответствовали транскриптомам шванновских клеток, обнаруживая высокую активность многих генов, кодирующих продукцию основного белка миелина. Было идентифицировано несколько специфических маркеров, в том числе гены MBP и PRX, которые могут позволить ветеринарам более легко отличать DFTD от других типов рака и могут в конечном итоге помочь идентифицировать генетический путь, который может быть направлен на его лечение.

В 2015 году был идентифицирован второй генетически отличный штамм DFTD, который был тетраплоидом, а не диплоидом, как основная форма рака. Тетраплоидная форма связана с более низким уровнем смертности. Происхождение клеточного типа этого штамма DFTD неизвестно. Было показано, что повышенные уровни тетраплоидии присутствуют в самом старом штамме DFTD на 2014 год, что коррелирует с моментом, когда дьяволы стали участвовать в программе удаления DFTD. Поскольку плоидность замедляет скорость роста опухоли, программа удаления DFTD была предложена как селективное давление, благоприятствующее более медленно растущим опухолям, и в более общем плане программы искоренения болезней, нацеленные на DFTD, могут способствовать развитию DFTD. Существование множественных штаммов может затруднить попытки разработки вакцины, и есть сообщения об опасениях, что развитие рака может позволить ему распространиться на родственные виды, такие как quoll.

Preservation response

За популяциями диких тасманских дьяволов ведется наблюдение, чтобы отслеживать распространение болезни и выявлять изменения в ее распространенности. Полевой мониторинг включает отлов дьяволов в пределах определенной области для проверки наличия болезни и определения количества пораженных животных. Одно и то же место посещают повторно, чтобы охарактеризовать распространение болезни с течением времени. На сегодняшний день установлено, что краткосрочные последствия болезни в определенной области могут быть серьезными. Долгосрочный мониторинг реплицированных участков будет иметь важное значение для оценки того, сохранятся ли эти эффекты или могут ли популяции восстановиться. Полевые работники также проверяют эффективность подавления болезней путем отлова и удаления больных дьяволов, ожидая, что удаление больных дьяволов из диких популяций снизит распространенность болезней, что позволит дьяволам выжить после юных лет и, таким образом, размножаться. Одно исследование показало, что система выбраковки до 2010 года не препятствовала распространению болезни.

Выбор генетически разнообразного племенного стада, определяемого последовательностью генома, может помочь в усилиях по сохранению. Две «страховые» популяции безболезненных дьяволов были созданы в городском учреждении в Хобарте пригороде Тарона и на острове Мария у восточного побережья Тасмания. Разведение в неволе в материковых зоопарках также возможно.

Из-за уменьшения продолжительности жизни дьяволов с DFTD, пораженные особи начали размножаться в более раннем возрасте в дикой природе, и сообщается, что многие живут только для участия в одном цикле размножения. Следовательно, тасманские дьяволы, похоже, изменили свои привычки размножения в ответ на болезнь; самки раньше начинали размножаться ежегодно в возрасте двух лет, еще около трех лет, после чего умирали от множества причин. В настоящее время для популяций характерно начало размножения в возрасте одного года и смерть в среднем от DFTD вскоре после этого. Было замечено, что социальные взаимодействия способствуют распространению DFTD в определенной местности.

Снижение численности дьявола также является экологической проблемой, поскольку его присутствие в тасманских лесах экосистеме считается предотвратили появление красной лисицы, причем последний из известных организмов был случайно занесен на Тасманию в 1998 году. Молодь тасманских дьяволов теперь может быть более уязвима для хищничества красной лисицы, поскольку детенышей оставляют одних на долгое время времени.

В ответ на воздействие DFTD на популяции тасманских дьяволов, 47 дьяволов были отправлены в парки дикой природы материковой Австралии, чтобы попытаться сохранить генетическое разнообразие этого вида. Самая крупная из этих работ - проект Devil Ark в Barrington Tops, Новый Южный Уэльс ; инициатива Австралийского парка рептилий. Этот проект направлен на создание тысячи генетически репрезентативных дьяволов, и теперь он является основным направлением страхового полиса. Полуостров Тасман рассматривается как возможная «чистая зона» с единственной узкой точкой доступа, контролируемой физическими барьерами. Департамент первичной промышленности и водоснабжения Тасмании проводит эксперименты по выбраковке инфицированных животных с некоторыми признаками успеха.

В середине 2009 года был разработан диагностический анализ крови для проверки за болезнь. В начале 2010 года ученые обнаружили нескольких тасманских дьяволов, в основном на северо-западе Тасмании, которые генетически достаточно различны, чтобы их тела могли распознать рак как чужеродный. У них есть только один главный комплекс гистосовместимости, тогда как у раковых клеток есть оба.

Банк ооцитов может быть полезен в усилиях по сохранению тасманских дьяволов, поскольку выживаемость криоконсервированных ооцитов составляет 70%.

История

Распространение болезни по состоянию на 2015 год

В 1996 году фотограф из Нидерландов сделал несколько снимков дьяволов с опухолями лица возле горы Уильям на северо-востоке Тасмании. Примерно в то же время фермеры сообщили о сокращении численности дьяволов. Менна Джонс впервые столкнулась с болезнью в 1999 году около Литтл Суонпорт, в 2001 году поймала трех дьяволов с опухолями лица на полуострове Фрейсине.

Теория о том, что раковые клетки сами могут быть инфекционным агентом (Allograft Theory) был впервые предложен в 2006 году Pearse, Swift и его коллегами, которые проанализировали DFTD-клетки от дьяволов в нескольких местах, определив, что все взятые DFTD-клетки были генетически идентичны друг другу, и генетически отличные от своих хозяев и от всех других отдельных тасманских дьяволов, генетика которых была изучена; это позволило им сделать вывод, что рак возник от одного человека и распространился от него, а не возникал повторно и независимо. Двадцать один подтип был идентифицирован путем анализа митохондриальных и ядерных геномов 104 опухолей от различных тасманских дьяволов. Исследователи также стали свидетелями того, как у ранее неинфицированного дьявола развились опухоли из повреждений, вызванных укусами инфицированного дьявола, что подтверждает утверждение о том, что болезнь распространяется через аллотрансплантат с передачей через укусы, царапины и агрессивную сексуальную активность между людьми. Во время укуса инфекция может передаваться от укушенного дьявола к кусающему.

Первоначально предполагалось, что у дьяволов низкое генетическое разнообразие, поэтому их иммунная система не распознавала опухолевые клетки как чужеродные. Однако позже было продемонстрировано, что дьяволы достаточно генетически разнообразны, чтобы вызвать сильный иммунный ответ на чужеродную ткань.

С июня 2005 года были обнаружены три самки, частично устойчивые к DFTD.

Население дьявола на полуострове резко сократилось. В марте 2003 года Ник Муни написал служебную записку, которая будет распространена в Службе парков и дикой природы с призывом выделить дополнительные средства для изучения болезни, но призыв к финансированию был отредактирован до того, как меморандум был представлен Брайану. Грин, затем министр Тасмании по вопросам первичной промышленности, водных ресурсов и окружающей среды. В апреле 2003 г. правительство Тасмании сформировало рабочую группу для борьбы с этой болезнью. В сентябре 2003 года Ник Муни обратился в ежедневную тасманскую газету The Mercury, чтобы проинформировать широкую публику о болезни и предложить карантин здоровых тасманских дьяволов. В то время считалось, что возможной причиной был ретровирус. Дэвид Чедвик из Государственной лаборатории здоровья животных сказал, что у лаборатории не было ресурсов, необходимых для исследования возможности ретровируса. Tasmanian Conservation Trust раскритиковал правительство Тасмании за предоставление недостаточных средств для исследований и предположил, что DFTD может быть зоонозным, представляя угрозу для домашнего скота и людей. 14 октября 2003 г. в Лонсестоне прошел семинар. В 2004 году Кэтрин Медлок нашла три черепа дьявола странной формы в европейских музеях и обнаружила описание смерти дьявола в Лондонском зоопарке, которое показало сходство с DFTD.

Calicivirus, Другими предполагаемыми причинами были яд 1080, сельскохозяйственные химикаты и фрагментация среды обитания в сочетании с ретровирусом. Также подозревались экологические токсины. В марте 2006 года дьявол сбежал из парка в зону, зараженную DFTD. Ее поймали со следами укусов на лице, и она вернулась к другим дьяволам в парке. Она ранила мужчину, и к октябрю у обоих дьяволов был DFTD, который впоследствии распространился на двух других (инцидент, который в ретроспективе будет понят в контексте теории передачи аллотрансплантата).

В 2006 году DFTD был классифицировал заболевание, подлежащее регистрации в Списке В, согласно Закону о ветеринарии Правительства Тасмании 1995 г. Была разработана стратегия развития страховой популяции в неволе. Он был переоценен в 2008 году. Исследование иммунной системы дьяволов в 2007 году показало, что при борьбе с другими патогенами реакция иммунной системы была нормальной, что привело к подозрению, что дьяволы не способны обнаруживать раковые клетки как «несобственное ". В 2007 году было предсказано, что популяции могут исчезнуть на местном уровне в течение 10-15 лет после появления DFTD, и предсказано, что болезнь распространится по всему ареалу тасманских дьяволов, вызывая вымирание дьяволов в течение 25-35 лет.

В 2016 году дьяволы находятся на грани исчезновения, поскольку было показано, что локализованные популяции сократились на 90 процентов, а общее сокращение видов более чем на 80 процентов менее чем за 20 лет, причем некоторые модели предсказывают исчезновение. Несмотря на это, популяции дьяволов сохраняются в пораженных болезнями районах. Дьяволы, в некотором смысле, боролись с исчезновением, разработав ген, невосприимчивый к опухолям лица. Эти гены уже существовали у тасманского дьявола как часть их иммунной системы. Их частота увеличилась из-за естественного отбора. То есть люди с определенными формами этих генов (аллелей) выживали и размножались непропорционально тем, у которых не было конкретных вариантов, когда присутствовала болезнь.

Сообщается, что популяция дьяволов на крайнем юго-западе Тасмании была без DFTD.

Общество и культура

В 2008 году считалось, что дьявол, которому те, кто лечил и работал с ним, дали имя Седрик, имел естественный иммунитет к этой болезни, но в конце 2008 года развились две лицевые опухоли. Опухоли были удалены, и официальные лица думали, что Седрик поправляется; но в сентябре 2010 года было обнаружено, что рак распространился на легкие, что привело к его эвтаназии.

Направления исследований

Вакцинация облученными раковыми клетками не оказалась успешной.

В 2013 году исследование с использованием мышей в качестве модели для тасманских дьяволов показало, что вакцина DFTD может быть полезной. В 2015 году исследование, в котором были смешаны мертвые клетки DFTD с воспалительным веществом, стимулировало иммунный ответ у пяти из шести дьяволов, которым вводили смесь, что привело к созданию вакцины против DFTD. Полевые испытания потенциальных вакцин проводились в рамках совместного проекта Института медицинских исследований Мензиса и Программы «Спасем тасманского дьявола». Вакцина вызывала сильные иммунные ответы, но вакцина не защищала всех дьяволов от развития DFTD. Вакцина с оральной приманкой для DFTD находится на ранних стадиях разработки по состоянию на 2020 год.

В марте 2017 года ученые из Университета Тасмании представили очевидный первый отчет об успешном лечении тасманских дьяволов с помощью инъекций. живые раковые клетки попадают в инфицированных дьяволов, чтобы стимулировать их иммунную систему распознавать болезнь и бороться с ней. В 2019 году исследователи из Сиднейского университета сообщили об ограниченном разнообразии репертуара Т-клеток у дьяволов с DFTD, предполагая, что DFTD может напрямую влиять на иммунную систему хозяина. Несколько исследований молекул иммунных контрольных точек, таких как PD-1 и PD-L1, были предприняты на дьяволах и предполагают, что потенциальные пути иммунного уклонения, используемые раком человека, также могут быть активны в DFTD.

Ссылки

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с опухолью на лице дьявола.
Последняя правка сделана 2021-05-17 03:42:54
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте