Летучие мыши, единственные млекопитающие, которые могут летать, имеют чрезвычайно крепкую иммунную систему, которая защищает их от вирусов, вредных для человека, и делает их относительно невосприимчивыми к раку. Ученые лаборатории Колд-Спринг-Харбор обнаружили, что ответ на этот иммунитет кроется в генах летучей мыши. С помощью секвенирования генома они обнаружили, что летучие мыши претерпели быструю эволюцию, что позволяет им бороться с инфекциями и раком более эффективно, чем другим млекопитающим.

Ученые лаборатории Колд-Спринг-Харбор обнаружили, что уникальные гены летучих мышей дают им сильную иммунную систему, защищая их от вредных вирусов и снижая их восприимчивость к раку. Их результаты могут пролить свет на иммунитет человека и возможные методы лечения.Летучие мыши в ходе эволюции приобрели необычайные свойства. Это единственные млекопитающие, которые могут летать и жить намного дольше, чем другие животные их размера. Но, пожалуй, самым впечатляющим является их мощная иммунная система. Он защищает летучих мышей от вирусов, которые нанесли ущерб людям, таких как COVID-19 или Эбола. Это также сохраняет летучих мышей относительно свободными от рака. Как?Согласно исследованиям ученых из лаборатории Колд-Спринг-Харбор (CSHL), все начинается с генов.Используя образцы, собранные в Белизе вместе с Нэнси Симмонс из Американского музея естественной истории, профессора У. Ричард МакКомби и Адам Сипп из лаборатории Колд-Спринг-Харбор обнаружили иммунную систему летучих мышей. Ричард МакКомби и Адам Сипель вместе с постдоком Армином Шебеном секвенировали геномы ямайской фруктовой летучей мыши и центральноамериканской волчьей летучей мыши. Когда они сравнили эти последовательности с последовательностями других млекопитающих, команда обнаружила, что быстрая эволюция позволила геномам летучих мышей стать более упорядоченными, чтобы предотвратить инфекции и рак. МакКомби объяснил:«Мы понятия не имели, что гены иммунной системы так активно отбирались в геномах летучих мышей. В летучих мышах есть что-то очень необычное. Они не реагируют на инфекции так, как мы. Оглядываясь назад, неудивительно, что эти различия в иммунной системе могут быть связаны со старением и реакцией на рак».С помощью сотрудников лаборатории Маккомби Сары Гудвин и Мелиссы Крамер постдокторант CSHL Армин Шебен впервые завершил последовательность генома ямайской плодовой летучей мыши Artibeus jamaicensis (см. рисунок) и центральноамериканской летучей мыши Pteronotus mesoamericanus. Изображение предоставлено: McCombie and Siepel Laboratories/Лаборатория Колд-Спринг-ХарборБолее пристальный взгляд на геном летучей мышиЯмайская фруктовая летучая мышь и центральноамериканская летучая мышь принадлежат к самому экологически разнообразному надсемейству млекопитающих в мире. МакКомби, Сипель и Шебен использовали новую оксфордскую технологию секвенирования нанопор для создания полных геномов обоих видов летучих мышей. Затем они сравнили эти последовательности с геномами 15 других летучих мышей и млекопитающих, включая человека. Было обнаружено, что существуют неизвестные изменения в уровнях генов, кодирующих два воспалительных белка, называемых интерферон-альфа и интерферон-омега.Шебен объясняет: «Отбрасывая ген, вырабатывающий альфа-интерферон, летучие мыши снижают уровень тревоги своей иммунной системы. Это может быть причиной их высокой толерантности к вирусам. Это предотвращает повреждение здоровых тканей сверхактивным иммунным ответом, что является одной из причин, почему инфекции причиняют так много вреда людям».Они также обнаружили, что в геномах летучих мышей было больше изменений в генах, связанных с раком, чем в геномах других млекопитающих, включая шесть генов, восстанавливающих ДНК, и 46 генов, подавляющих опухоли. «Наша работа показывает, насколько глубоко взаимосвязаны иммунная и раковая реакции», — сказал Шебен. «Одни и те же иммунные гены и белки играют важную роль в борьбе с раком».Будущие исследования и последствияМакКомби, Сипель и Шебен в настоящее время изучают, как регулируются гены иммунитета летучих мышей и как они экспрессируются в различных частях тела. Они надеются, что их работа даст новое понимание связи между иммунитетом, старением и раком. Возможно, однажды они смогут улучшить методы лечения.«Есть еще много неизвестного», — сказал Сипель. «В конечном итоге мы продвинем эту работу настолько далеко, насколько сможем, а затем передадим эстафету экспертам по болезням для работы над разработкой лекарств или других методов лечения».