Nowotwory mają znacznie dłuższą historię, niż nam się wydaje

Dowody z zakresu paleontologii są ograniczone do skamieniałych kości, dlatego też schorzenia, które możemy identyfikować w materiale kopalnym, muszą albo bezpośrednio dotyczyć układu kostnego, albo wpływać na kości w sposób pośredni. Do takich chorób należą niektóre nowotwory złośliwe, które powszechnie uważa się za schorzenia związane z rozwojem cywilizacji, a tym samym postępującym zanieczyszczeniem środowiska.

Niewątpliwie czynniki te zwiększają zapadalność na nowotwory złośliwe we współczesności. Jednakże same nowotwory mają historię dużo starszą niż cywilizacja, a nawet cała ludzkość. Badania nowotworów zwierząt pozaludzkich, w tym u bardzo starych ewolucyjnie grup, takich jak jamochłony, pokazują, że proces powstawania nowotworów jest cechą ewolucyjnie pierwotną i występuje od początków życia zwierzęcego na Ziemi.

Nowotworzenie leży u podstaw ewolucji i rozwoju wielokomórkowości klonalnej. Zwierzęta wielokomórkowe eksponują naturalne dążenie do ciągłego dzielenia się i różnicowania komórek swojego ciała. Przebieg podziałów klonalnych (tzn. takich, w których z jednej pierwotnej komórki powstają komórki potomne) jest ściśle kontrolowany i regulowany przez genetyczne mechanizmy zarządzające organizmem zwierzęcia. W przypadku utraty tej kontroli, spowodowanej wystąpieniem mutacji, następuje nieskoordynowany podział komórek, który skutkuje nadmiernym rozrostem masy tkanki. W taki właśnie sposób – według powszechnie akceptowanej teorii mutacji somatycznych – dochodzi do powstawania guzów.

Poznanie historii ewolucyjnej nowotworów, a zatem tego, kiedy i u jakich zwierząt występowały oraz jak wpływały na ich życie i funkcjonowanie, może pomóc w zrozumieniu historii ewolucyjnej nowotworów, co pośrednio może też przyczynić się do powstawania nowych metod terapeutycznych.

Kopalne świadectwa nowotworów w postaci deformacji kości poprzez występowanie narośli czy guzów identyfikowano już wcześniej także u dinozaurów i innych prehistorycznych kręgowców.

Diagnoza: kostniakomięsak

Interdyscyplinarny, międzynarodowy zespół badawczy, któremu przewodniczył dr Dawid Surmik z Wydziału Nauk Przyrodniczych Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach, dostarczył kolejnego znaczącego dowodu na występowanie nowotworów w zamierzchłej przeszłości Ziemi.

W pracy opublikowanej na łamach „BMC Ecology and Evolution” (w serii specjalnej „Evolutionary Biology and Ecology of Cancer”) naukowcy przedstawili wyniki badań kręgu triasowego płaza tarczogłowego Metoposaurus krasiejowensis, odkrytego w Krasiejowie koło Opola. Krasiejów to stanowisko doskonale znane paleontologom z zachowanymi licznymi szczątkami kopalnych kręgowców, które od lat są badane przez naukowców z różnych jednostek polskich i zagranicznych.

Na jednym z kręgów, należącym do zbiorów naukowych Instytutu Paleobiologii PAN, zidentyfikowano narośl, która obrastała znaczną jego część. Badacze we współpracy z Wydziałowym Laboratorium Mikrotomografii Komputerowej Uniwersytetu Śląskiego wykorzystali promieniowanie rentgenowskie, aby poznać wewnętrzną strukturę owej skamieniałości. Skany ujawniły, że patologiczna tkanka nie tylko obrasta kręg z zewnątrz, ale także wnika do jego wnętrza, wdzierając się w głąb kości poprzez naturalne kanały odżywcze, obecne w kręgu. W tym momencie stało się jasne, że przyczyną narośli był nowotwór złośliwy.

Dalsza analiza skanów ujawniła, że pokaźna część struktury kręgu została zniszczona w wyniku rozrostu patologicznej tkanki. Badacze przecięli okaz i naklejając fragmenty kości na szkiełko mikroskopowe zeszlifowali jego powierzchnię do uzyskania cienkiej, półprzeźroczystej próbki, którą można obserwować w mikroskopie świetlnym, podobnie jak bada się współczesne próbki nowotworowe w laboratoriach medycznych. Preparaty przygotowane w taki sposób ujawniły wiele informacji dotyczących budowy histologicznej patologicznej tkanki, a zwłaszcza kontaktu pomiędzy częścią zmienioną chorobowo i częścią jeszcze nie zajętą procesem nowotworzenia.

Bazując na tych obserwacjach, naukowcy orzekli, że nowotworem, który dotknął kopalnego płaza, był kostniakomięsak (osteosarcoma). Szczegółowe badania ujawniły jednak dużo więcej informacji o dynamice wzrostu prehistorycznego nowotworu, której rekonstrukcję przedstawiono szczegółowo w artykule.

Zidentyfikowany przez polsko-niemiecko-amerykański zespół naukowców złośliwy nowotwór u metopozaura jest aktualnie jednym z najstarszych przykładów raka w zapisie kopalnym i jedynym pewnym, odnoszącym się do kopalnego płaza. Jest także najlepiej udokumentowanym świadectwem występowania nowotworów u prehistorycznych zwierząt, popartym solidnymi dowodami badań mikrostrukturalnych.

Publikacja naukowa

Artykuł naukowy zespołu dr. Dawida Surmika pt. „An insight into cancer palaeobiology: does the Mesozoic neoplasm support tissue organization field theory of tumorigenesis?” został opublikowany w czasopiśmie BMC Ecology and Evolution.

W skład zespołu, którym kierował dr Dawid Surmik, weszli: dr inż. Piotr Duda z Wydziału Nauk Ścisłych i Technicznych UŚ, dr Justyna Słowiak-Morkowina, dr Tomasz Szczygielski i mgr Dawid Dróżdż z Instytutu Paleobiologii Polskiej Akademii Nauk, dr hab. Maciej Kamaszewski ze Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, mgr Elżbieta Teschner z Uniwersytetu Opolskiego, a także dr Dorota Konietzko-Meier i mgr Sudipta Kalita z Uniwersytetu w Bonn (Niemcy) oraz prof. Bruce M. Rothschild z Muzeum Historii Naturalnej Carnegie (Pensylwania, USA). Badania zostały sfinansowane przez Narodowe Centrum Nauki w ramach projektu badawczego pt. „Osteopatologie w zapisie kopalnym nośnikiem informacji paleoekologicznej i paleoepidemiologicznej”.

Źródło: https://us.edu.pl/zlosliwy-nowotwor-sprzed-210-milionow-lat-w-kosci-prehistorycznego-plaza/