Evoluční patálie s BRCA2. Kredit: Huang et a. (2022).

Při porovnání lidí a dalších primátů si nelze nevšimnout, že lidé jsou nápadně více sužováni nádorovým bujením. Vlastně tím vynikáme v celé živočišné říši. Donedávna převažoval dojem, že je to trest za zhýralý moderní život s mnoha požitky a žádnou zodpovědností. V poslední době ale zjišťujeme, že lidé ve středověku i ve starověku trpěli nádory podobně, ne-li stejně jako my. Cigarety, alkohol a televizní seriály tedy nejspíš nebudou tou hlavní příčinou.

Postupně vychází najevo, že naše prokletí rakovinou (a dalšími závažnými chorobami) má kořeny v DNA. Během bouřlivé evoluce naše hrdého druhu Homo sapiens se něco stalo. Podle všeho se rozbily některé klíčové prvky imunitního systému a také opravných mechanismů, které hlídají genom našich buněk. Tyto změny naneštěstí nebyly tak velké, že by to vedlo ke smrti jejich nositelů. Rychle se řítící evoluce si jich moc nevšímala. Některé možná byly za tehdejší situace v určitém směru výhodné. Dnešní lidé ale, bohužel, tyto změny splácejí svými nemocemi, nezřídka velmi drastickým způsobem.

Patoložka Christine Iacobuzio-Donahue z amerického výzkumného centra Memorial Sloan Kettering Cancer Center a její kolegové vystopovali změny ve významném tumor supresorovém genu BRCA2, k nimž došlo po oddělení našeho druhu od příbuzných primátů. Jejich důsledkem je zhoršení výkonu tohoto genu, což zřejmě těsně souvisí se zvýšeným výskytem rakovin u lidí. Určitě to nebude jediný důvod, ale mohl by být jedním z těch zásadních.

Christine Iacobuzio-Donahue. Kredit: Memorial Sloan Kettering Cancer Center.

Badatelé porovnávali sekvence známých tumor supresorových genů u člověka a 12 dalších primátů. Objevili celkem 395 substitučních mutací (písmeno za písmeno) v lidské DNA, k nimž došlo po odštěpení našeho druhu, které jsou fixované, tj. stálé, a které projeví na struktuře výsledných proteinů. Jedna z těchto mutací se přitom nachází přímo v evolučně nejvíce konzervované doméně proteinu BRCA2. Přeloženo do lidské řeči – tahle mutace se strefila do zřejmě nejdůležitější části BRCA2.

BRCA2 je veliký protein. Se svými 3 418 aminokyselinami je zhruba desetkrát větší než průměrný lidský protein. Jeho úkolem je opravovat poškozenou DNA a stabilizovat tím genom, který je v podstatě muničním skladem potenciálních rizik. Rozbití takového proteinu přináší problémy. Když vědci prostudovali dopad zmíněné mutace, zjistili, že snižuje účinnost proteinu BRCA2 při opravování DNA asi o 20 procent. Odfláknuté opravy se přitom rovnají většímu riziku nádorového bujení.

Logo. Kredit: Memorial Sloan Kettering Cancer Center.

Proč k těmto mutacím došlo? Rozhodně to mohou být nešťastné náhody. DNA mutuje neustále. Když druh prochází rychlou evolucí, tak dramaticky narůstá šance, že se náhodou uchytí změny, které nejsou moc pěkné. Další, pro nás bohužel horší možností je, že zmíněné změny byly v něčem užitečné, ale zároveň měly vedlejší důsledky. Dřívější výzkum naznačuje, že ženy s určitou variantou genu BRCA2, které byly náchylnější vůči nádorům, zároveň snadněji otěhotněly. To by dohánělo přírodní výběr do nepříjemně schizofrenní situace.

Co s tím? Pokud najdeme odvahu, mohlo by v budoucnu být součástí léčby rakoviny nebo i prevence spravení sekvence genu BRCA2, aby opět efektivně hlídala mutace v genomu. Nástroje už v podstatě máme, je to na nás. Podobný postup by přitom bylo možné použít i u řady dalších nemocí, kde lidé nejspíš také odnesli rychlou evoluci nepříjemnými změnami. Nejvíce na ráně jsou neurodegenerativní a kardiovaskulární choroby.

Video: Christine Iacobuzio Donahue "New Insights into Pancreatic Cancer Biology and Genetics"

Literatura

Phys.org 4. 5. 2022.

Cell Reports 39: 110771.