Ученые опровергли парадокс Пето — у крупных животных все же чаще возникает рак

Деление клеток — основополагающий процесс для роста и регенерации тканей. Однако накопление соматических мутаций в ходе деления может приводить к развитию злокачественных новообразований. Можно предположить, что у животных более крупных размеров (с большим числом клеток) и с более длительной продолжительностью жизни (большим числом циклов деления) будет чаще возникать рак. Однако до сих пор подтверждений этому предположению не было найдено — это явление называется парадоксом Пето. Отдельные исследования показывали зависимость между размерами тела и числом новообразований в целом, но не между размером и числом онкологических заболеваний. В новой статье ученые из Великобритании провели статистический анализ, который опроверг парадокс Пето.

Авторы использовали ранее опубликованные данные о размерах и частоте возникновения новообразований для 263 видов — 31 вид амфибий, 79 птиц, 90 млекопитающих и 63 рептилий. В качестве показателя размера для амфибий и рептилий выбрали длину от кончика носа до клоаки; для остальных видов — массу тела. Ученые использовали общее число зарегистрированных новообразований для вида в качестве зависимой переменной и число вскрытий и размеры тела в качестве независимых, что позволило использовать более сложные статистические модели.

Анализ выявил статистически значимую зависимость между размерами тела и общим числом новообразований для всех классов животных (p = 0,001–0,002), а также между числом злокачественных новообразований и размерами тела (p = 0,001–0,003). Авторы также проверили влияние продолжительности жизни, однако не нашли статистически значимой связи с числом доброкачественных и злокачественных новообразований ни для средней продолжительности вида, ни для возраста животного на момент вскрытия.

Далее авторы проверили связь эволюционной истории вида с его устойчивостью к раку. Согласно закону Копа, размеры животных имеют тенденцию увеличиваться в ходе эволюции. При этом увеличение размеров сопровождается одновременной эволюцией метаболизма, продолжительности жизни и прочих аспектов. Авторы предположили, что увеличение размеров тела в ходе эволюции должно сопровождаться выработкой более эффективных механизмов защиты от рака. Чтобы проверить это предположение, они построили еще одну статистическую модель, на этот раз учитывающую еще и скорость эволюции размеров тела. Анализ выявил значимую обратную зависимость между скоростью эволюции размеров и числом доброкачественных и злокачественных новообразований для птиц и млекопитающих, но не для рептилий и амфибий. Таким образом, млекопитающие и птицы, размеры которых наиболее активно увеличивались в ходе эволюции, меньше страдают от рака, чем менее активно эволюционировавшие виды такого же размера. Так, например, риск развития рака у быстро эволюционировавшего слона таков же, как и у тигра, который в десять раз его меньше.

Таким образом, работа показала несостоятельность парадокса Пето — у более крупных животных чаще возникают злокачественные новообразования. В то же время авторы продемонстрировали, что активная эволюция размеров тела сопровождается выработкой защитных механизмов, в связи с чем у ряда крупных животных частота возникновения злокачественных новообразований может фактически быть ниже, чем ожидалось бы при рассмотрении только массы тела. И, конечно, из правила есть исключения: у волнистого попугайчика (Melopsittacus undulatus) уровень заболеваемости раком более чем в 40 раз выше, чем можно было бы ожидать для его размера тела. Напротив, у голого землекопа (Heterocephalus glaber) практически не зафиксировано случаев заболевания раком.

Парадокс Пето подтвердили на животных из зоопарка